CH2OH非绝热光解过程的全维量子动力学研究
批准号:
21973109
项目类别:
面上项目
资助金额:
66.0 万元
负责人:
宋宏伟
依托单位:
学科分类:
化学动力学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
宋宏伟
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中文摘要
非绝热动力学研究对于理解许多光物理、光化学以及光生物过程至关重要。由于非绝热过程涉及不同电子态之间的跃迁,导致波恩-奥本海默近似失效,对非绝热过程进行精确理论描述极具挑战。羟甲基自由基 (CH2OH) 1,2,3^2A态之间存在多重锥形交叉,是研究非绝热动力学的理想体系,特别是锥形交叉的动力学效应。锥形交叉与许多分子的光化学性质息息相关。尽管许多理论和实验工作者都致力于研究羟甲基的非绝热光解和异构化过程,但是不同电子态羟甲基的解离机制目前尚不清楚,理论计算与实验测量的分歧依然存在。本项目拟通过实施MPI+OPENMP混合并行方案和角动量耦合优化技术,将全维量子波包方法用于研究五原子分子体系羟甲基的非绝热解离动力学,解析1,2,3^2A态之间沿着OH解离坐标与CH解离坐标的多重锥形交叉对羟甲基解离过程的影响,解释实验观察到的非绝热动力学现象,揭示不同电子态羟甲基的解离机制。
英文摘要
Nonadiabatic dynamics plays a vital role in understanding many photophysical, photochemical and photobiological processes. As nonadiabatic processes involve nonadiabatic transitions between different electronic states, the Born-Oppenheimer approximation breaks down. Thus, the exact theoretical description of nonadiabatic processes is very challenging. The hydroxymethyl radical (CH2OH) is an ideal system to study nonadiabatic dynamics as there exist multiple conical intersections among the 1,2,3^2A electronic states. The conical intersections are closely linked with the photochemical properties of many molecules. Although there have been lots of theoretical and experimental studies on its nonadiabatic photodissociation and isomerization dynamics, it is still unclear how the electronically excited hydroxymethyl radical dissociates. In this project, the full-dimensional quantum wave packet method is for the first time applied to study the nonadiabatic photodissociation dynamics of the penta-atomic CH2OH by implementing a hybrid MPI+OPENMP parallel algorithm and a truncation scheme of the coupled angular momentum basis. Much attention will be paid to the effect of different conical intersections along the dissociation coordinates OH and CH among the 1,2,3^2A electronic states of CH2OH on the dissociation processes. We aim to explain the nonadiabatic behavior observed in the experiment and to unveil the dissociation mechanism of the electronically excited hydroxymethyl radical.
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A ten-dimensional quantum dynamics model for the X + YCAB(2) reaction: Application to H + CH4 reaction
X YCAB(2) 反应的十维量子动力学模型:在 H CH4 反应中的应用
DOI:10.1063/5.0033851
发表时间:2020
期刊:Journal of Chemical Physics
影响因子:4.4
作者:Liu Rui;Song Hong-wei;Qi Ji;Yang Ming-hui
通讯作者:Yang Ming-hui
DOI:10.1038/s41557-022-01100-1
发表时间:2022-12-12
期刊:NATURE CHEMISTRY
影响因子:21.8
作者:Babin, Mark C.;DeWitt, Martin;Neumark, Daniel M.
通讯作者:Neumark, Daniel M.
Mode Specificity in the OH + HO2 → H2O + O2 Reaction: Enhancement of Reactivity by Exciting a Spectator Mode
OH HO2 -> H2O O2 反应中的模式特异性:通过激发观察者模式增强反应性
DOI:10.1021/jacs.9b12467
发表时间:2020-02-19
期刊:JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
影响因子:15
作者:Liu, Yang;Song, Hongwei;Guo, Hua
通讯作者:Guo, Hua
DOI:10.1039/d1cp02423j
发表时间:2021-09
期刊:Physical chemistry chemical physics : PCCP
影响因子:--
作者:Mengyi Pan;Haipan Xiang;Yong Li;H. Song
通讯作者:Mengyi Pan;Haipan Xiang;Yong Li;H. Song
Toward a Comprehensive Understanding of Mode-Specific Dynamics of Polyatomic Reactions: A Full-Dimensional Quantum Dynamics Study of the H + NH3 Reaction
全面了解多原子反应的模式特异性动力学:H NH3 反应的全维量子动力学研究
DOI:10.1021/acs.jpca.1c08399
发表时间:2022
期刊:J. Phys. Chem. A
影响因子:--
作者:Hongwei Song;Weiyu Xie;Chaoyang Zhang;Minghui Yang
通讯作者:Minghui Yang
多原子分子体系光电子-光解碎片符合谱的理论研究
- 批准号:21603266
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:21.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:宋宏伟
- 依托单位:
国内基金
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