碱土金属氧化物阳离子~2MO^+(M=Ca,Sr,Ba)参与N_2O与CO反应的理论研究

本文采用UB3LYP/6-311G(2d)+SDD//CCSD(T)/6-311+G(2d)+SDD方法,计算研究了气相中碱土金属氧化物阳离子2 MO+(M=Ca,Sr,Ba)参与N2O(X1∑+)+CO(X1∑+)→N2(X1∑g+)+CO2(X1∑g+)的反应机理.通过计算亲氧性得到在三种氧化物阳离子中只有2 CaO+从N2O得到O原子并传递给CO的过程是热力学允许的.碱土金属氧化物阳离子2 MO+参与主题反应的机理通过以下两种方式进行,其一为2 MO+从N2O获取O原子生成2 MO2+,进而向CO提供O原子得到2 MO+和CO2,该过程为催化反应机理;其二为2 MO+先与N2O复合生成中间体IM1,之后IM1继续与CO复合生成中间体IM2′,经过一系列反应过程最终生成2 MO+,N2和CO2.通过对两种反应过程的热力学性质和动力学因素分析得到,2 MO+(M=Ca,Sr,Ba)参与反应N2O(X1∑+)+CO(X1∑+)→N2(X1∑g+)+CO2(X1∑g+)的机理为后一路径,所得结果与实验观测相符.