气体分子反应中的凝聚态化学

研究气体分子间的反应不仅对推动工业、农业以及经济的发展具有重要意义,而且对凝聚态化学的建设具有特殊的作用。一般条件下以分散状态存在的气体分子,由于结构的稳定性往往导致化学反应的惰性,因此在绝大多数情况下只能在具有特定组成与结构的催化剂的“活化”作用下才能发生反应。本文列举了5个简单的实例来说明气体分子间反应的进行与结果受制甚至完全决定于反应条件下特定凝聚态催化剂的特性、组成与多层次结构。除此之外,我们还列举了另一条反应路线,即少数气体分子在诸如高压、超低温、激光、等离子体以及超临界等极端反应条件下,其电子与几何结构以及“态”会发生变化,从而发生特定凝聚态化学反应。

凝聚态化学的研究对象与主要科学问题

本文提出了"凝聚态化学(Condensed Matter Chemistry)"的概念,提出其研究对象是由传统化学上被视为反应主体的原子、离子以及分子等"基本粒子",藉"稳定的粘连关系"凝聚形成的具有特定组成、多层次结构与性质、功能的物质凝聚态。本文以固态为例,讨论了(1)凝聚态的多层次结构;(2)凝聚态的化学性质与化学反应;(3)凝聚态构筑化学中的前沿科学问题;(4)凝聚态化学中的高新表征方法与技术的发展与开拓。并对四个领域中的主要科学问题进行了比较深入的探讨,为进一步再认识传统化学,特别是对其中心问题,即化学反应的再认识提供了方向与基础,为开展"凝聚态的多层次结构-化学性质与化学反应-凝聚态物质的构筑定向合成与精准制备"三个方面的关系研究,总结规律与"分态"建立"凝聚态结构理论"与"凝聚态化学反应理论",建设"凝聚态化学"提供了科学体系与内容,并为进一步开展"凝聚态工程学"研究提供了前提与基础。