酸雨形成過(guò)程中SO-,2-與H-,2-O反應(yīng)機(jī)理的量子化學(xué)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，大氣污染問(wèn)題引起了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，而酸雨對(duì)環(huán)境造成的危害已成為嚴(yán)重威脅世界環(huán)境的十大問(wèn)題之一。本論文以大氣污染作為研究背景，運(yùn)用量子化學(xué)的密度泛函理論(DFT)計(jì)算方法對(duì)H<,2>SO<,3>分子體系的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)和SO<,2>與H<,2>O反應(yīng)的微觀反應(yīng)機(jī)理，進(jìn)行了比較系統(tǒng)的理論研究。通過(guò)理論分析詳細(xì)的給出了反應(yīng)中間體和過(guò)渡態(tài)的結(jié)構(gòu)和能量，以及反應(yīng)勢(shì)能面的信息，討論了可能的反應(yīng)通道和反應(yīng)機(jī)理，為進(jìn)一步的理

2、論和實(shí)驗(yàn)研究提供有價(jià)值的參考。全文包括四章，主要內(nèi)容概括如下： 1．經(jīng)過(guò)DFT/B3LYP與HF計(jì)算方法的比較，說(shuō)明了對(duì)于我們的研究體系，DFT方法是最佳的選擇。在B3LYP/6-311++G(3df，2p)水平上，對(duì)亞硫酸分子可能存在的構(gòu)型進(jìn)行完全開(kāi)放的全幾何構(gòu)型優(yōu)化及振動(dòng)頻率分析，得到三種穩(wěn)定構(gòu)型，并對(duì)最穩(wěn)定構(gòu)型在B3LYP/6-311++G(3df,2p)水平上作了NBO分析，討論了分子的性質(zhì)，特別是穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系

3、。 2．對(duì)二氧化硫與水的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了量化計(jì)算研究。在B3LYP/6-311++G(3df，2p)水平上優(yōu)化了反應(yīng)勢(shì)能面上各駐點(diǎn)的幾何結(jié)構(gòu)，得到四個(gè)中間體和八個(gè)過(guò)渡態(tài)結(jié)構(gòu)，通過(guò)內(nèi)稟反應(yīng)坐標(biāo)(I RC)計(jì)算和振動(dòng)頻率分析確認(rèn)了反應(yīng)中的過(guò)渡態(tài)，并且在QClSD/6-311++G(2df，p)水平上精確計(jì)算了每個(gè)反應(yīng)通道各駐點(diǎn)的單點(diǎn)能。確定了反應(yīng)的機(jī)理，二氧化硫與水作用主要有六條通道，其中通道(1)和(4)是主反應(yīng)通道，勢(shì)壘為146.