全书共分7章，主要内容包括：计算化学简介及其发展；理论基础和计算方法；大气污染物控制中常用的计算化学软件；计算化学在气态含硫化合物控制中的应用；计算化学在气态含氮化合物控制中的应用；计算化学在气态含碳化合物控制中的应用；计算化学在其他大气污染物控制中的应用。
目录
1 计算化学简介及其发展 1
1.1计算化学简介 1
1.2计算化学的产生、发展、现状和未来发展 8
参考文献 13
2 理论基础和计算方法 16
2.1 分子体系的SCHR?DINGER 方程 17
2.2 从头算方法 17
2.3 电子相关问题 21
2.3.1 耦合簇理论 21
2.3.2 组态相互作用 22
2.3.3 微扰理论 23
2.3.4 物理图像 25
2.4 密度泛函理论（DFT） 26
2.5 基组的选择 30
2.6 计算方案及结果分析 32
2.6.1 几何结构的优化 32
2.6.2 振动频率的分析 34
2.6.3 自然键轨道分析 35
2.6.4 过渡态的寻找 36
2.6.5芳香性的分析 36
2.7 半经验量子化学方法 37
2.8 分子力学和分子动力学方法 38
参考文献 41
3 大气污染物控制研究中常用的计算化学软件 45
3.1基于从头算或第一性原理方法开发的计算软件 46
3.1.1Gaussian 46
3.1.2 ADF 51
3.1.3 Dalton 54
3.1.4 VASP 56
3.2基于半经验或分子力学方法开发的计算软件 58
3.2.1 MOPAC 58
3.2.2 Amber 61
3.2.3 NWChem 63
3.2.4 HyperChem 68
3.3 其他较流行计算软件 70
3.3.1 Materials Studio——强大的材料模拟计算平台 70
参考文献 73
4 计算化学在气态含硫化合物控制研究中的应用 74
4.1. 常见的气态含硫化合物简介及现状（背景知识） 74
4.2 量子化学计算在二氧化硫控制研究中的应用 76
4.2.1二氧化硫与水反应机理的量化研究 76
4.2.2计算方法 76
4.2.3反应路径上的中间体、过渡态的确认 77
4.2.4反应路径及反应机理分析 81
4.2.5生成H2SO3(I)(PI)的反应通道 83
4.2.6生成H2S03(11)(P2)的反应通道 84
4.2.7产物Pl和P2相互转化的反应通道 86
4.2.8结论 87
4.3 量子化学计算在硫化氢控制研究中的应用 88
4.3.1计算模型 88
4.4 量子化学计算在羰基硫控制研究中的应用 93
4.4.1计算说明 93
4.4.2 C=O通道 94
4.4.3 C=S通道 96
4.4.4两种反应通道比较 98
4.4.5 结论 99
4.5 量子化学计算在其他含硫化合物控制研究中的应用 100
4.5.1二甲基二硫醚热解析出机理的量子化学计算 100
4.5.2 噻吩类模型化合物选择与基组选择 104
4.5.3 HOSO+NO 的反应进行了理论研究 116
4.6本章小结 120
参考文献 123
5 计算化学在气态含氮化合物控制研究中的应用 131
5.1 常见的气态含氮化合物简介及现状 131
5.1.1氮氧化物（NOx） 131
5.1.2 NH3 136
5.1.3 胺类化合物 141
5.2 量子化学计算在NOX控制研究中的应用 146
5.2.1燃烧过程生成NOx机理 146
5.2.2 NO与OH自由基反应机理 154
5.2.3 NO与NCS自由基反应机理 157
5.2.4 SCR的密度泛函理论研究 163
5.3 量子化学计算在NH3控制研究中的应用 169
5.3.1 Ce+活化氨气中的N-H键的理论研究 169
5.3.2 Pt+催化NH3反应的理论研究 174
5.3.3 NH3与金属反应机理的研究 182
5.4 量子化学计算在胺类控制研究中的应用 185
5.4.1 N-乙基全氟磺醜胺与OH的氧化反应机理 185
5.4.2二甲胺与亚硝酸反应生成N,N-二甲基亚硝胺的理论研究 190
5.4.3 N,N-二甲基乙酰胺与醇分子间相互作用的理论研究 190
5.4.4酰胺分子与高岭石相互作用的理论研究 193
参考文献 207
6 计算化学在气态含碳化合物控制研究中的应用 211
6.1 常见的气态含碳化合物简介及现状 211
6.1.1 CO的来源及研究现状 211
6.1.2 CO2的来源及研究现状 218
6.2 量子化学计算在CO控制研究中的应用 228
6.2.1 量子化学计算在Au4催化CO氧化中的应用 228
6.2.2 量子化学在负载Co(Cu)原子TiO2纳米管吸附CO中的应用 237
6.2.3 量子化学在铂及其合金表面上一氧化碳氧化反应中的应用 250
6.3 量子化学计算在CO2控制研究中的应用 262
6.3.1 量子化学在γ-Al2O3催化转化CO2中的应用 262
6.3.2 量子化学在(PNN)Ru(H)(CO)活化CO2中的应用 282
6.3.3 量子化学在In2O3(110)表面CO2的吸附中的应用 291
参考文献 297
7 计算化学在其他大气污染物控制中的应用 307
7.1 其他大气污染物简介及现状 307
7.2 量子化学计算在气态含卤素化合物研究中的应用 308
7.2.1氟化物的研究 308
7.2.2 氯化物的研究 314
7.2.3溴化物和碘化物的量子化学研究 319
7.3 量子化学在气态含碳氢化合物研究中的应用 365
7.3.1饱和碳氢化合物的研究 366
7.3.2不饱和碳氢化合物的研究 384
参考文献 408
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