Computational Study of Symmetry-Driven Isotope Effect and Oxygen Mass-Independent Fractionation (O-MIF)

对称驱动同位素效应和氧质量无关分馏 (O-MIF) 的计算研究

基本信息

批准号：
1920523
负责人：
Dmitri Babikov
金额：
$ 40.41万
依托单位：
Marquette University
依托单位国家：
美国
项目类别：
Standard Grant
财政年份：
2019
资助国家：
美国
起止时间：
2019-07-01 至 2024-06-30
项目状态：
已结题

来源：
https://www.nsf.gov/awardsearch/showAward?AWD_ID=1920523&HistoricalAwards=false
关键词：
Computational Study Symmetry Driven Isotope

项目摘要

This project is to improve understanding of the fundamental details for the reaction forming ozone from a combination of molecular oxygen and atomic oxygen and how it effects the distribution of heavy isotopes of oxygen (17O and 18O). The rate and distribution of products in this reaction impact ozone's chemistry, production, lifetime and loss in the atmosphere, and the effect ozone has on global climate change. The team will calculate the influence of the Coriolis effect on energies and lifetimes of symmetric and asymmetric ozone molecules and to predict the energies of quantized rotational vibrational states in symmetric and asymmetric ozone molecules. Finally, this theory will be applied to isotope effects in other similar molecules. These calculations and insight into the isotopic distribution or the mass-independent fractionation (MIF) will be used to understand chemical processes occurring in the ancient atmosphere on Earth and other planets.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.

该项目旨在提高对分子氧和原子氧的组合形成臭氧反应的基本细节的理解，以及它如何影响氧气（17o和18o）的重量同位素的分布。该反应中产物的速率和分布会影响臭氧的化学，生产，生命和大气中的损失，以及臭氧对全球气候变化的影响。该团队将计算科里奥利对对称和非对称臭氧分子的能量和寿命的影响，并预测对称和非对称臭氧分子中量化旋转振动状态的能量。最后，该理论将应用于其他类似分子的同位素效应。这些计算和对同位素分布或质量独立分馏（MIF）的洞察力将用于了解在地球和其他行星上古老气氛中发生的化学过程。该奖项反映了NSF的法定任务，并被视为值得通过评估的支持。利用基金会的知识分子和更广泛的影响审查标准。

项目成果

期刊论文数量（14）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Theoretical Treatment of the Coriolis Effect Using Hyperspherical Coordinates, with Application to the Ro-Vibrational Spectrum of Ozone

DOI：
10.1021/acs.jpca.0c00893
发表时间：
2020-04-09
期刊：
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A
影响因子：
2.9
作者：
Gayday, Igor;Teplukhin, Alexander;Babikov, Dmitri
通讯作者：
Babikov, Dmitri

Calculation of Molecular Vibrational Spectra on a Quantum Annealer

DOI：
10.1021/acs.jctc.9b00402
发表时间：
2019-08-01
期刊：
JOURNAL OF CHEMICAL THEORY AND COMPUTATION
影响因子：
5.5
作者：
Teplukhin, Alexander;Kendrick, Brian K.;Babikov, Dmitri
通讯作者：
Babikov, Dmitri

Several levels of theory for description of isotope effects in ozone

描述臭氧中同位素效应的几个层次的理论

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
Molecular and Optical Physics APS Meeting
影响因子：
0
作者：
Babikov, Dmitri
通讯作者：
Babikov, Dmitri

Collisional energy transfer: general discussion

碰撞能量转移：一般讨论

DOI：
10.1039/d2fd90048c
发表时间：
2022
期刊：
Faraday Discussions
影响因子：
3.4
作者：
Babikov, Dmitri;Burke, Michael P.;Casavecchia, Piergiorgio;Green, William H.;Grinberg Dana, Alon;Guo, Hua;Heard, Dwayne E.;Heathcote, David;Hochlaf, Majdi;Jasper, Ahren W.
通讯作者：
Jasper, Ahren W.

Influence of the Coriolis effect on the properties of scattering resonances in symmetric and asymmetric isotopomers of ozone