×

通过外部驱动控制化学模型系统中的反应动力学。 (英语) 兹比尔1485.92182

小结:化学反应的速率通常可以由一级鞍座的性质以及相关的分离反应物和产物的过渡态决定。我们已经发现,至少在一个这样的系统中,可以通过外部驱动来控制甚至提高这种速率。具体来说,我们分析了一个两自由度的反应模型,该模型以前曾用于描述驱动化学反应。其中,外部驱动的变化可能导致衰减速率常数的局部最大值,甚至导致对应于过渡状态的正双曲不变流形(NHIM)上的周期轨道分岔。受这些分岔的启发,我们表明在这种情况下,NHIM上的动力学可以与反应轨道的几何结构和Maxwell-Boltzmann分布反应物系综的反应概率联系起来。

MSC公司:

92E20型 化学中的经典流动、反应等
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Eyring,H.,《化学反应中的活化络合物》,《化学杂志》。物理。,3, 107-115 (1935)
[2] Wigner,E.P.,《元素缔合反应速率的计算》,《化学杂志》。物理。,5, 720-725 (1937)
[3] Pechukas,P.,过渡态理论,Annu。物理版。化学。,32, 159-177 (1981)
[4] 特鲁拉·D·G。;加勒特,B.C。;Klippenstein,S.J.,过渡态理论的现状,J.Phys。化学。,100, 12771-12800 (1996)
[5] Bartsch,T.等人。;赫尔南德斯,R。;Uzer,T.,《嘈杂环境中的过渡状态》,Phys。修订稿。,95,第058301条pp.(2005)
[6] Bartsch,T。;Uzer,T。;Hernandez,R.,《随机跃迁态:噪声中的反应几何》,J.Chem。物理。,123,第204102条pp.(2005)
[7] 马伦,R.G。;谢伊,J.-E。;Peters,B.,《通信:无需重新切割的分割表面的存在性测试》,J.Chem。物理。,140,第041104条pp.(2014)
[8] Wiggins,S.,《正常双曲不变流形(NHIMS)在化学反应动力学相空间设置背景下的作用》,Regul。混沌动力学。,21, 621-638 (2016) ·Zbl 1369.34068号
[9] Miller,W.H.,化学反应正则和微正则速率常数的直接和正确计算,J.Phys。化学。A、 102793-806(1998)
[10] 麦地那,E。;Satija,R。;Makarov,D.E.,非马尔科夫活化速率过程中的过渡路径时间,化学杂志。物理。,122, 11400-11413 (2018)
[11] 费尔德迈尔,M。;Bardakcioglu,R。;雷夫,J。;Main,J。;Hernandez,R.,驱动多维化学反应中的相空间分辨率,J.Chem。物理。,151,第244108条,第(2019)页
[12] 奈克,S。;加西亚·加里多,V.J。;Wiggins,S.,《发现NHIM:使用拉格朗日描述符识别反应动力学中的高维相空间结构》,Commun。非线性科学。数字。模拟。,79,第104907条pp.(2019)·Zbl 1522.37088号
[13] 威金斯,S。;维森菲尔德,L。;贾菲,C。;Uzer,T.,《相空间中的不可穿透屏障》,Phys。修订稿。,86, 5478 (2001)
[14] Uzer,T。;贾菲,C。;Palacián,J。;Yanguas,P。;Wiggins,S.,《反应动力学的几何》,非线性,15957-992(2002)·兹比尔1055.37063
[15] 埃兹拉,G.S。;Wiggins,S.,从正常双曲不变流形(NHIMs)构造的采样相空间分割曲面,J.Phys。化学。A、 1228354-8362(2018)
[16] 李,C.-B。;寿纪口,A。;托达,M。;Komatsuzaki,T.,在高于反应阈值的高能状态下无返回跃迁态的可定义性,Phys。修订稿。,97,第028302条pp.(2006)
[17] 卡瓦伊,S。;小松崎,T.,分离化学反应命运的反应边界的稳健存在,物理学。修订稿。,105,第048304条pp.(2010)
[18] Teramoto,H。;托达,M。;小松崎,T.,反应坐标的动态切换,以使系统在高能下达到不同的产品状态,Phys。修订稿。,106,第054101条pp.(2011)
[19] 切夫奇,美国。;Waalkens,H.,通过动力学过渡态的反应动力学,物理学。修订稿。,110,第233201条pp.(2013)
[20] Mauguière,F.A。;柯林斯,P。;埃兹拉,G.S。;Wiggins,S.,分析可处理模型中正常双曲不变流形的分岔和反应动力学的结果,国际J·分岔。Chaos,23,第1330043条pp.(2013)·Zbl 1284.37027号
[21] Teramoto,H。;托达,M。;高桥,M。;科诺,H。;Komatsuzaki,T.,高总能量下反应和非反应坐标之间全局切换的机制和实验可观测性,Phys。修订稿。,115,第093003条pp.(2015)
[22] 洛奎特,J.C.,跨越过渡态理论的分界面。iv.动力学规律和降维是反应轨迹的关键特征,J.Chem。物理。,146,第134310条pp.(2017)
[23] Krajn̆ák,V。;Waalkens,H.,漫游反应动力学的相空间几何,J.Math。化学。,56, 2341-2378 (2018) ·Zbl 1401.92231号
[24] Y.田宫。;渡边捷昭。;Noji,H。;李,C.-B。;Komatsuzaki,T.,非平衡角度波动对温度升高诱导的f1 atp酶动力学的影响,Phys。化学。化学。物理。,20, 1872-1880 (2018)
[25] 帕特拉,S。;Keshavamurthy,S.,《使用拉格朗日描述符检测反应岛及其与过渡路径采样的相关性》,Phys。化学。化学。物理。,20, 4970-4981 (2018)
[26] 奈克,S。;Wiggins,S.,用Hénon-Heiles型势求二自由度和三自由度的正常双曲不变流形,Phys。E版,100,第022204条pp.(2019)
[27] Pollak,E.,过渡路径时间分布,隧道时间,摩擦和不确定性,物理。修订稿。,118,第070401条,第(2017)页
[28] 克雷文,G.T。;Hernandez,R.,时变能量表面上热化过渡态的拉格朗日描述符,Phys。修订稿。,115,第148301条pp.(2015)
[29] Junginger,A。;Hernandez,R.,《使用拉格朗日描述符揭示无障碍反应的几何》,J.Phys。化学。B、 1201720(2016)
[30] 费尔德迈尔,M。;Junginger,A。;Main,J。;Wunner,G。;Hernandez,R.,使用拉格朗日描述符获得与时间相关的多维分割曲面,化学。物理学。莱特。,687, 194 (2017)
[31] Bardakcioglu,R。;Junginger,A。;费尔德迈尔,M。;Main,J。;Hernandez,R.,驱动化学反应中时间相关分面构造的二元收缩方法,Phys。E版,98,第032204条pp.(2018)
[32] Schraft,P。;Junginger,A。;费尔德迈尔,M。;Bardakcioglu,R。;Main,J。;Wunner,G。;Hernandez,R.,经典反应动力学中时间相关分界面的神经网络方法,Phys。E版,97,第042309条pp.(2018)
[33] 费尔德迈尔,M。;Schraft,P。;Bardakcioglu,R。;雷夫,J。;龙虾,M。;Tschöpe先生。;Junginger,A。;Main,J。;Bartsch,T。;Hernandez,R.,驱动化学反应中的不变流形和速率常数,J.Phys。化学。B、 1232070-2086(2019)
[34] 谢佩,M。;费尔德迈尔,M。;梅恩,J。;Hernandez,R.,周期驱动系统正常双曲不变流形动力学的神经网络方法,Phys。E版,101,第022219条pp.(2020)
[35] Kuchelmeister,M。;雷夫,J。;Main,J。;Hernandez,R.,带秩-1鞍的周期驱动系统的正常双曲不变流形上的动力学和分岔,Regul。混沌动力学。,496-507年(2020年)·兹比尔1458.37045
[36] Murgida,G.E。;Wisniacki,D.A。;Tamborenea,P.I。;Borondo,F.,《利用外部电场控制化学反应:LiNC(右左简式箭头)LiCN异构化案例》,《化学》。物理学。莱特。,496, 356-361 (2010)
[37] 克雷文,G.T。;Bartsch,T。;Hernandez,R.,弱热环境中振荡外电场引起的化学反应,化学杂志。物理。,142,第074108条pp.(2015)
[38] Junginger,A。;杜文贝克,L。;费尔德迈尔,M。;Main,J。;Wunner,G。;Hernandez,R.,《跨越时间相关屏障的油井之间的化学动力学:拉格朗日描述符和反应盆地中的自相似性》,J.Chem。物理。,147,第064101条pp.(2017)
[39] 克雷文,G.T。;Bartsch,T。;Hernandez,R.,《通信:在由含时振荡场诱导的化学反应中,过渡态轨道稳定性决定了跨越势垒的速率》,J.Chem。物理。,141,第041106条pp.(2014)
[40] Revuelta,F。;克雷文,G.T。;Bartsch,T。;Borondo,F。;贝尼托,R.M。;Hernandez,R.,带驱动非简谐势垒激活系统的过渡态理论,J.Chem。物理。,147,第074104条pp.(2017)
[41] Borondo,F。;Zembekov,A.A。;Benito,R.M.,鞍节点分岔的量子表现,化学。物理学。莱特。,246, 421 (1995)
[42] Borondo,F.公司。;Zembekov,A.A。;Benito,R.M.,《linc/licn分子系统中的鞍节点分岔:经典方面和量子表现》,J.Chem。物理。,105,5068(1996),doi 2048/10.1063/1.472351
[43] 李,C.-B。;托达,M。;小松崎,T.,《多体化学反应中非可逆过渡态的分岔》,《化学杂志》。物理。,130,第124116条pp.(2009)
[44] Iñarrea,M。;Palacián,J.F。;Pascual,A.I。;Salas,J.P.,《化学反应中分割表面的分歧》,J.Chem。物理。,135,第014110条pp.(2011)
[45] Farkas,L.,Keimbildungsgeschwingikeit inübersättigten dämpfen,Z.Phys。化学。(莱比锡),125226(1927)
[46] Kramers,H.A.,力场中的布朗运动和化学反应的扩散模型,《物理(乌得勒支)》,第7期,第284-304页(1940年)·Zbl 0061.46405号
[47] Hänggi等人。;Talkner,P。;博尔科维奇,M.,《反应速率理论:克拉默斯之后的五十年》,《现代物理学评论》。,62、251-341(1990)及其参考文献
[48] Reimann,P。;施密德·G·J。;Hänggi,P.,平均首次通过时间和Kramers速率的通用等效性,Phys。版本E,60,R1(1999)
[49] 恩德斯,S.C。;砂岩,C。;Focke,W.W.,Lipschitz优化的单纯形同调算法,J.Global Optim。,72, 181-217 (2018) ·Zbl 1414.90284号
[50] Sobol’,I.M.,《关于立方体中点的分布和积分的近似计算》,苏联计算机。数学。数学。物理。,7, 86-112 (1967) ·兹比尔0185.41103
[51] Nelder,J.A。;Mead,R.,函数最小化的单纯形方法,计算。J.,7308-313(1965)·Zbl 0229.65053号
[52] Virtanen,P。;Gommers,R。;Oliphant,T.E。;哈伯兰,M。;Reddy,T。;库纳波,D。;Burovski,E。;Peterson,P。;Weckesser,W。;Bright,J。;范德沃尔特,S.J。;布雷特,M。;Wilson,J。;Millman,K.J。;北马约罗夫。;Nelson,A.R.J。;琼斯,E。;科恩,R。;Larson,E。;凯里,C。;伊利诺伊州波拉特。;冯,Y。;摩尔,E.W。;范德普拉斯,J。;拉萨尔德,D。;佩克托尔德,J。;Cimrman,R。;亨利克森,I。;昆特罗,E.A。;哈里斯·C·R。;阿奇博尔德,A.M。;里贝罗,A.H。;佩德雷戈萨,F。;van Mulbregt,P.,《SciPy 1.0贡献者》,《SciPy 1.0:python中科学计算的基本算法》,《自然方法》,第17期,第261-272页(2020年)
[53] García-Müller,P.L。;Borondo,F。;赫尔南德斯,R。;Benito,R.M.,《溶剂诱导的分子反应活化速率加速》,Phys。修订稿。,101 (2008), 178302-01-04
[54] García-Müller,P.L。;赫尔南德斯,R。;贝尼托,R.M。;Borondo,F.,LiNC=LiCN异构化速率中Kramers翻转的直接数值观察的详细研究,J.Chem。物理。,137,第204301条pp.(2012)
[55] García-Müller,P.L。;赫尔南德斯,R。;贝尼托,R.M。;Borondo,F.,《CN振动在高温氩气溶剂中LiNC-LiCN异构化活化动力学中的作用》,J.Chem。物理。,141,第074312条pp.(2014)
[56] Junginger,A。;García-Müller,P.L。;Borondo,F。;贝尼托,R.M。;Hernandez,R.,LiCN异构化的溶剂化分子动力学:全原子氩溶剂与广义朗之万浴,J.Chem。物理。,144,第024104条pp.(2016)
[57] 帕拉加,H。;阿伦兹·F·J。;贝尼托,R.M。;Borondo,F.,《kcn分子高度非线性动力学的从头算势能面》,J.Chem。物理。,139,第194304条pp.(2013)
[58] 帕拉加,H。;阿伦兹·F·J。;贝尼托,R.M。;Borondo,F.,《kcn振动动力学中混沌海洋中的鞍点以上有序区域》,J.Phys。化学。A、 122、3433-3441(2018)
[59] Gezelter,法学博士。;Miller,W.H.,《烯酮异构化速率的能量依赖性共振特征》,J.Chem。物理。,103, 7868-7876 (1995)
[60] Ulusoy,I.S。;斯坦顿,J.F。;Hernandez,R.,《漫游轨迹对烯酮异构化降维模型过渡态理论速率的影响》,J.Phys。化学。A、 1177553-7560(2013)
[61] Maugieère,F.A.L。;柯林斯,P。;以斯拉·G。;南卡罗来纳州法兰托斯。;Wiggins,S.,乙烯酮异构化中的漫游动力学,Theor。化学。《学报》,1331507(2014)
[62] Ulusoy,I.S。;Hernandez,R.,《重温高维烯酮异构化的漫游轨迹》,Theor。化学。Acc.,1331528(2014)
[63] 克雷文,G.T。;Hernandez,R.,通过拉格朗日描述符解构场诱导的烯酮异构化,Phys。化学。化学。物理。,18, 4008-4018 (2016)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。