Luận văn Thạc sĩ Khoa học Hóa học: Kiểm nghiệm cơ chế phản ứng 2NO(k)- N2(k)+O2(k) bằng phương pháp tính hóa học lượng tử

Đề tài nghiên cứu nhằm sử dụng lý thuyết hóa học lượng tử và các phương pháp tính toán gần đúng tốt áp dụng cho hệ nghiên cứu nhằm thu được các tham số về cấu trúc, tần số dao động và các loại năng lượng… của hệ các chất tham gia, các chất sản phẩm, các chất trung gian và các trạng thái chuyển tiếp qua đó thiết lập bề mặt thế năng đầy đủ để giải thích cơ chế phản ứng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Khoa học Hóa học: Kiểm nghiệm cơ chế phản ứng 2NO(k)- N2(k)+O2(k) bằng phương pháp tính hóa học lượng tử ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------------------- VŨ THỊ HUYỀN ANHKIỂM NGHIỆM CƠ CHẾ PHẢN ỨNG 2NO(k) → N2 (k)+ O2(k) BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH HÓA HỌC LƯỢNG TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC HÀ NỘI - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------------------- VŨ THỊ HUYỀN ANHKIỂM NGHIỆM CƠ CHẾ PHẢN ỨNG 2NO(k) → N2 (k)+ O2(k) BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH HÓA HỌC LƯỢNG TỬ Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và hóa lý Mã số: 60440119 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. PHẠM VĂN NHIÊU TS. VŨ VIỆT CƯỜNG HÀ NỘI - 2015 Lời cảm ơn ===***=== Em xin gửi tới PGS.TS Phạm Văn Nhiêu và TS Vũ Việt Cường lời cảm ơnvới lòng tri ân sâu sắc nhất. Em rất cảm ơn các thầy đã tận tình hướng dẫn, dànhthời gian, công sức để giúp đỡ, truyền đạt những kinh nghiệm quý báu trong suốtthời gian nghiên cứu. Để hoàn thành luận văn này, em cũng xin gửi lời cảm ơn tới quý thầy, côtrong khoa Hóa học – trường ĐHKHTN – ĐHQGHN với lòng tri ân sâu sắc. Trongsuốt quá trình học tập tại trường, các thầy cô đã chỉ bảo cho em cái nhìn tổng quan,một định hướng vững chắc trong việc tư duy và thực hiện luận văn này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới GS.Keiji Morokuma – Đại học Kyoto vàGS. Richard Wang – Đại học Quốc gia Singapore đã cho chúng tôi sử dụng phầnmềm Gaussian 09 để phục vụ cho khóa luận tốt nghiệp của mình. Đồng thời, con cũng xin gửi lời cảm ơn tới bố mẹ, các anh chị em, bạn bèvà người thân đã động viên và nhiệt tình giúp đỡ con trong quá trình hoàn thànhkhóa luận của mình. Do còn giới hạn về mặt thời gian cũng như những kinh nghiệm của bảnthân nên luận văn không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Trong quá trình họctập về sau em sẽ cố gắng học hỏi và tìm hiểu thêm để bổ sung những hạn chế trên.Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến trực tiếp của quý thầy cô và bạn bè. Một lần nữa, em xin trân trọng cảm ơn với tất cả tấm lòng! Hà Nội, tháng 10 năm 2015 Người thực hiện Vũ Thị Huyền Anh MỤC LỤCMỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1I. Lí do chọn đề tài ...................................................................................................... 1II. Mục đích nghiên cứu. ............................................................................................. 2III. Nhiệm vụ nghiên cứu. ........................................................................................... 3IV. Phương pháp nghiên cứu. ..................................................................................... 3CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................... 41.1 Cơ sở lý thuyết hóa học lượng tử ..................................................................... 41.1.1. Phương trình Schrodinger ................................................................................ 41.1.2. Sự gần đúng Born – Oppenheirmer.................................................................. 51.1.3. Phương pháp biến phân .................................................................................... 61.1.4. Thuyết trường tự hợp Hartree – Fock .............................................................. 81.1.5. Phương trình Roothaan .................................................................................... 91.2 Cơ sở của các phương pháp tính gần đúng lượng tử ...................................... 111.2.1. Giới thiệu các phương pháp tính gần đúng lượng tử ...................................... 111.2.2. Tương quan electron ................................................................................. ......181.2.3. Bộ hàm cơ sở ................................................................................................... 191.2.4. Phương pháp phiếm hàm mật độ (DFT) ......................................................... 221.3 Bề mặt thế năng ( Potential Energy Surface: PES) ........................................ 271.3.1 Bề mặt thế năng .............................................................................................. 271.3.2 Điểm yên ngựa và đường phản ứng ............................................................... 281.3.3 Tọa độ phản ứng thực ( Intrinsic Reaction Coordinate – IRC) ...................... 291.4 Cơ sở lí thuyết về động hóa học ..................................................................... 301.4.1. Tốc độ phản ứng.............................................................................................. 301.4.2. Cơ chế phản ứng, phân tử số và bậc của phản ứng. ........................................ 321.4.3. Hằng số tốc độ phản ứng ................................................................................. 351.4.4. Phương pháp nghiên cứu động học của phản ứng phức tạp ........................... 371.4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng. Năng lượng hoạt hóa. ........... 371.4.6. Chất xúc tác ..................................................................................................... 391.4.7. Thuyết phức hoạt động (Còn gọi là trạng thái chuyển tiếp) ........................... 41CHƢƠNG 2: HỆ CHẤT NGHIÊN ...