《五原子反應的全維量子動力學研究》是依託中國科學院精密測量科學與技術創新研究院，由楊明暉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：五原子反應的全維量子動力學研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊明暉
- 依託單位：中國科學院精密測量科學與技術創新研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
量子動力學方法是從微觀層次研究化學反應的重要理論手段。本項目採用量子動力學方法，結合最近構建的反應勢能面，研究兩個典型的五原子反應(H+NH3→H2+NH2和H2+C2H→H+C2H2)。本項目包括兩個方面的研究內容：（1）進一步發展和檢驗五原子全維量子動力學方法和軟體，檢驗基組截斷方法在提高計算能力方面的作用；通過考察不同自由度在化學反應過程中的作用，為發展多原子反應的近似量子動力學方法提供依據；（2）深入理解這兩個典型五原子反應的動力學特徵，特別是反應分子處於不同振轉態時所表現的特殊動力學行為；驗證其他理論方法計算結果,如過渡態理論和經典軌線方法；檢驗反應勢能面的精度。本項目是上一個基金項目項目的延續，通過本項目，可以推動量子反應動力學理論方法的發展，促進對複雜體系化學反應動力學的理解和認識。
結題摘要
化學反應動力學的理論研究是理論化學的重要課題之一。由於所需計算費用與所研究體系的大小成指數增長，因此多原子化學反應動力學的理論研究是一個具有挑戰的工作。在本項目中， (1)發展X+CH4反應的一個8維量子動力學方法，這個模型包括了所有並套用該方法研究了H+CH4, O+CH4 反應和CH4在Ni(111)表面上的化學吸附，分析了多原子反應不同內部振動模式對反應的影響，檢驗了Polanyi規則在多原子反應中適用性； (2)結合新構建的解析勢能面，套用全維和減維量子動力學方法研究了H+NH3 and Cl+NH3, 初步獲得了這些複雜化學反應的動力學信息。（3）發展了計算插值勢能面的圖形處理器新算法，對OH3，NH4，CH5等反應勢能面測試後可以獲得的加速比最高可達50倍;（4）構建了NH4體系高精度插值勢能面，並採用七維量子動力學方法研究了H2+NH2反應，所獲得的反應速率常數與測量值符合得很好。
