HO2与Cl反应机理及动力学性质的理论研究

作者:王竹青; 张勇奇; 柴广; 田汾奕
来源:西北师范大学学报(自然科学版), 2019, 55(06): 62-82.
DOI:10.16783/j.cnki.nwnuz.2019.06.012

摘要

揭示Cl对HO2的消耗机制对改善大气环境质量具有指导作用,文中采用CCSD(T)/aug-cc-pVTZ//M06-2X/6-311++G(2d,2p)计算方法研究了HO2+Cl抽氢和抽氧反应机理.研究发现,该反应共有R1(3O2+HCl,路径1)、R2(1O2+HCl,路径2)和R3(ClO+OH,路径3和路径4)三条反应通道,其中路径1和路径3分别为抽氢和抽氧通道的优势路径.利用经典过渡态理论(TST)与变分过渡态理论(CVT)并结合小曲率隧道效应模型(SCT),分别计算了抽氢和抽氧通道主路径1与路径3在213~320 K温度范围的内kCVT/SCT值.结果表明,在213~320 K温度范围内路径1的速率常数为4.69×10-11~3.98×10-10 cm3·molecule-1·s-1,比路径3的速率常数高出了13~19个数量级,即路径1是HO2+Cl反应进行的主通道,298 K时路径1的速率常数(6.27×10-11 cm3·molecule-1·s-1)与实验值(6.80×10-11 cm3·molecule-1·s-1)相吻合.此外,在213~320 K温度范围内,变分效应对路径1的速率常数影响较小,而隧道效应在低温段对路径1的速率常数有显著影响.

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