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    氣相B, Al, Ga原子分別與 N2O,CO2,NO2分子反應機構的理論計算研究
    (2011) 徐淑娘; Shu-Liang Hsu
    人類的農、工、商活動,貢獻了大量的二氧化碳及一氧化二氮,這些迅速增加的氣體造成溫室效應,導致全球氣候異常;另一個因交通運輸及燃燒過程伴隨生成的污染物二氧化氮,影響生物的健康也不容小覷。本篇研究的目的為找出適當之反應物,並透過能障很低的反應機構,來使N2O、CO2、NO2轉變成穩定且無污染或低污染之氣體;我們也將此三種系統的反應性做比較,並提供可能的解釋。 我們使用Gaussian 03套裝軟體來完成理論計算,先以DFT (Density Functional Theory)使用B3LYP/6-311+G(3df)做結構的最佳化,更進一步做CCSD(T)/aug-cc-PVQZ單點計算。結果顯示氣相B、Al、Ga當起始反應物,分別與N2O 、CO2 、NO2進行反應,三個系統中,皆是以B的反應性最佳,可進行的反應路徑最多(包含Insertion),且放出的能量也最多,Al次之, Ga的反應性最差。 依據Mulliken DA(donor-acceptor) 的理論,推論電子是從金屬轉移到氣體N2O 、CO2 、NO2分子中,形成金屬原子與這些氣體分子中charge為正電的原子相結合,其中間產物往往也最穩定。 此外,氣相B、Al、Ga當起始反應物,與N2O 、CO2 、NO2進行反應,以NO2 的反應性較多變化,而要將穩定的CO2活化,其反應性最差;只有在N2O系統的反應,才會在不需能障的情形下,將N2O降解生成無害的氣體N2,若在CO2 和NO2系統中要生成無害的氣體O2,皆是能障很高的反應,但仍可達成將CO2 和NO2降解成NO及CO氣體。

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