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化学反应有多快浙大教师能“精算”

成果发表在《科学》杂志最新版

发布时间:2005-01-10来源:钱江晚报作者:每日新闻 读书1506

  在零下70℃至零上200℃之间,大自然每天都在进行着形形色色又难以预料的化学反应,如大气反应、燃料电池反应、催化反应……甲烷和氢进行化学反应的速度是多少?类似这样的问题,过去人们只能依靠于一次次的化学实验操作记录,却一直没能从理论上找出规律来。记者昨日从浙江大学获悉,浙大青年教师吴韬博士找到了一种可以精确预测化学反应速度的方法,实现了理论化学的重大突破,这使得他和合作者的研究成果得以发表在2004年12月24日最新出版的世界著名的《科学》(《SCIENCE》)杂志上。
    
      昨天,吴老师在接受记者采访时介绍,他和合作者、德国慕尼黑工业大学曼提教授完成的《H+CH4→H2+CH3反应的第一原理理论》研究报告,主要就是从物理化学最基本的第一原理出发,利用原子的性质,通过理论计算精确预测出分子之间发生化学反应的速度,结果的精确程度不低于实验结果。
    
      他说,像大气化学、化工催化等许多领域里,各类化学反应的量子效应比较明显,用传统的动力学理论难以进行分析,只能等反应发生后才能知道结果。如果利用这一新方法,脱开化学实验,提前就可通过理论计算预测化学反应的速度、结果,这样不仅可以通过计算大气化学的反应来研究、预测全球气候的变化,而且在化工生产中,可以根据预测的结果设计出更好的催化剂,提高化工生产的效率,降低能耗。目前,这种新方法已在德国一些催化剂生产领域应用了。
    
      据了解,吴韬博士多年来一直从事微观反应动力学研究。2001年此项目研究启动时,他任教于德国慕尼黑工业大学。2003年8月他加盟浙大理学院化学系分子设计与分子热力学研究所,主要从事微观反应动力学、分子模拟、计算量子化学等方面的研究与教学工作。项目的后一部分重要工作是他回国后与Manthe教授(德国慕尼黑工业大学,比勒菲尔德大学)合作完成的,具有重要的科学意义和影响。
    
    (本报通讯员 单泠 本报记者 王慧华) 2005-1-10