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任意阶反应的Smoluchowski反应动力学

定量方法 2015-11-17 v1 统计力学

摘要

1917年,Marian von Smoluchowski提出了单个分子尺度上扩散控制反应的简单数学描述。他的模型假设当两个反应物足够接近时反应发生,具体给出了反应时刻两个反应物相对接近度与宏观反应速率之间的简洁关系。过去一个世纪,Smoluchowski反应理论广泛应用于物理、化学、环境以及近年生物科学。尽管该理论应用广泛,但它只描述二级反应速率,不足以描述更高阶反应,而高阶反应尚无等效的理论研究方法。本文推导了广义Smoluchowski框架,其中定义了当涉及两个以上的反应物时此背景下接近度的含义。我们推导了高阶反应中宏观反应速率与反应发生的临界接近度之间的关系。利用该理论框架和数值实验,我们探索了多分子扩散控制反应的若干特殊性质,由于此前没有此类数值方法,这些性质未曾被报道。

关键词

引用

@article{arxiv.1511.04786,
  title  = {Smoluchowski reaction kinetics for reactions of any order},
  author = {Mark B. Flegg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1511.04786},
  year   = {2015}
}