MgH2-X(X=Si,Ge,Sn,Pb)体系解氢能力的第一原理计算

采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波方法,研究了MgH2-X(X=Si,Ge,Sn,Pb)合金化体系的能量、几何与电子结构.负形成热的计算发现:合金化元素X在镁氢化合物(MgH2)中少量固溶时,体系相结构稳定性变差,预示着解氢能力得到改善.电子态密度(DOS)与电子密度的进一步分析发现:镁氢化合物X合金化后,X与其周围的H原子相互作用不明显,而Mg-H之间的成键作用减弱.体系Ge合金化解氢能力增强的理论计算与实验结果一致,预测Si,Sn,Pb少量固溶于MgH2能提高体系的解氢能力.     

Ge+注入Si1-x Gex/Si异质结的退火行为

在注入能量为100keV时,将注入剂量为5.3×1016/cm2的Ge 注入(001)SIMOX硅膜中制备Si1-xGex/Si异质结;然后,对样品进行碘钨灯快速热退火,退火温度为700～1 050℃,退火时间为5～30 min.对样品的(004)和(113)面X射线衍射数据进行计算和分析,得出退火温度为1 000℃、退火时间为30 min为最佳退火条件.在此退火条件下,假设固相外延生长为赝晶生长,90%的注入Ge 位于替代位置,若同时考虑应变弛豫,则位于替代位置的Ge 达到理论最大值的82%,共格因子为0.438.由于高剂量Ge 注入引起表面晶格损伤严重以及应变弛豫释放的位错和缺陷,因此,表面结晶质量不太理想.     

带电基团诱导电负性指数的简易计算

带电基团 A~(±N)(b_1)(…)B(b_2)(…)C(b_3)(…)D(b_4)(…)、A(b_1)(…)B~(±N)(b_2)(…)C(b_3)(…)D(b_4)(…)的诱导电负性指数 X_i(N_A~±)、X__i(A_N~±),可分别通过下式计算:X_i(N_A~±)=X_i(A)±ΔX_(N_A~±)/r_(N_A~±)X_i(A_N~±)=式中,X_i(A)是原子 A 的 Pauling 元素电负性改变值,ΔX_(N_A~±)、ΔX_(N_B~±)等是带电离子的 Pauling 元素电负性改变值,r_(N_A~±),r_(N_B~±)等是离子半径,R_(AB)、R_(BC)等是σ键长。     

茜素红S-钆(Ⅲ)配合物与DNA的相互作用

在pH 7.0的中性环境下,采用紫外光谱、荧光光谱研究了茜素红S(ARS)与稀土金属Gd(Ⅲ)形成的配合物Gd(Ⅲ)(ARS)3与鲱鱼精DNA的相互作用.同时,用摩尔比法和双倒数法测得配合物的配合比nARSnGd(Ⅲ)=31,Gd(Ⅲ)(ARS)3与DNA的结合常数K25℃=1.99×105L/mol,热力学函数△rHθm=-9.50×104J/mol,△rHθm=-3.02×104 J/mol,△rHθm=-217 J/mol·K.选择吖啶橙(AO)作为光谱探针,Gd(Ⅲ)(ARS)3与DNA-AO作用时,电子吸收光谱出现红移.荧光光谱研究表明Gd(Ⅲ)(ARS),能使DNA-AO发生静态猝灭,Scatchard图显示Gd(Ⅲ)(ARS)3配合物与鲱鱼精DNA之间存在着嵌插与非嵌插混合作用方式.     

掠入射荧光XAFS研究(Ge_4/Si_4)_5/Si(001)超晶格的结构

本文用掠入射荧光XAFS研究 (Ge4/Si4) 5 /Si(0 0 1 )形变超晶格的局域结构 .超晶格中的Ge Ge和Ge Si第一配位键长分别为RGe Ge =0 .2 43nm和RGe Si =0 .2 38nm ,与晶态Ge(RGe Ge =0 .2 45nm)和共价Ge Si键长RGe Si =0 .2 40nm相比 ,其配位键长缩短了 0 .0 0 2nm ,表明Ge原子周围的晶格产生了扭曲 ,Ge Ge配位数为 1 .8和Ge Si配位数为 2 .2显然偏离了理论的配位数Ge Ge为 3和Ge Si配位数为 1 .我们提出Ge和Si原子的位置交换模型来解释 (Ge4/Si4) 5 超晶格的界面结构     

Ag在单晶硅(111)基面上的反应润湿与固液界面能计算

采用滴座法研究Ag在高定向生长单晶硅(111)基面上的高温反应润湿行为及固液界面结构.结果表明,Ag/Si(111)润湿体系在1 200℃高温下的最终润湿角为96.7°,呈现不润湿现象,反应润湿界面有Si原子溶解到液态Ag中,但没有新相生成,Si和Ag仍以单质形式存在,因此Ag(l)/Si(s)界面能保持不变.通过计算得到1 200℃下Ag/Si(111)润湿体系的固体表面能和固液界面能分别为565.6和667.1 mJ.m-2.     

富里埃级数关于阿贝尔平均和蔡查罗平均的局部饱和现象

§1.总说我们记在[-π,π]上是勒贝格可积的,以2π为周期的周期函数的全体为L_(2π)。设f(x)∈L_(2π),其富里埃级数是?(f,x)=a_0/2+sum from n=1 to ∞(1/n)(a_ncosnx+b_nsinnx)=a_0/2+sum from n=1 to ∞(1/n)A_n(x) (1)级数(1)的共轭级数是?(f,x) = sum from n=1 to ∞(1/n)(-b_ncosnx+a_nsinnx) 我们还将考虑级数     

低磁场下获得巨磁热效应的GdSiGeZn合金

在研究Gd5Si2-xGe2Znx,Gd5Si2-zGe2-zZn2z系列合金的等温磁熵变和居里温度时发现,Zn的微量变化对合金的磁热性能影响很大.当x或者2z为0.001时,在1.5 T外加磁场变化下,其最大等温磁熵变分别为20.70 J/(kg.K)(x=0.001)和25.30 J/(kg.K)(2z=0.001),居里温度分别为284 K(x=0.001)和280 K(2z=0.001),其磁热性能远高于没有添加Zn元素的合金(5.03 J/(kg.K)).实验证明,微量元素Zn对Gd5Si2Ge2化合物的合金化处理,可使其在低磁场下的磁热效应得到巨幅提高,其最大等温磁熵变优于文献报道的铸锭合金Gd5(Si1-yGey)4及其他添加元素(如Ga,Sn,Cu,B,Al,Bi,Co,Fe,Ni,Mn,C,H等)替代Si或Ge时在5 T高外加磁场变化下的等温磁熵变.     

基团电负性与三甲基硅烷衍生物的标准生成热

利用前文建立的基因电负性,通过分析ΔΔfH~0(MeSiX/CH_3X)与基团电负性XG的关系,本文建立了两个计算ΔfH(Me_3SiX)的公式: ΔfH~0(Me_3SiX)=ΔfH~0(CH_3X)-15.18X_G-19.70 ΔfH~0(Me_3SiX)=ΔfH~0(HX)+(6.05p-15.18)X_G-16.08p-19.70 式中,X_G为基团X的电负性;X=F.0H、NH_2、Cl Br、SH.I.ΔfH~0(Me_3SiX)和ΔfH~0(HX)分别为Me_3SiX、CH_3X和HX的标准生成热,P为分子HX中氢原子的个数。两式计算的平均偏差分别为0.99 Kcal/mol和0.84Kcal/mol。同时,导出了一个计算Me_3Si—X键的键裂能的方法: DH(Me_3Si—X)=DH(CH_2—X)+15.18X_G-16.2, X=F、OH、NH_2、Cl、Br、SH、上式计算的平均偏差为0.99Kcal/mol。     

蓖麻油甲酯基润滑油基础油的制备及性能研究

蓖麻油甲酯(FAME)是蓖麻油与甲醇通过酯交换反应生成得到,将FAME与甲酸和过氧化氢,在催化剂硫酸作用下,发生环氧化反应生成环氧脂肪酸甲酯(EFAME).研究了H_2O_2的滴加温度,反应温度,反应时间,H_2O_2/HCOOH/FAME物质的量比,催化剂用量等环氧化反应条件.对产品的碘值,环氧值,黏度(40℃),倾点,凝点和氧化稳定性进行了测定.结果表明,相比FAME,EFAME的碘值从80.1 g/(100 g)降至2.8 g/(100 g),环氧值从0.03 mol/100g增加至1.75 mol/100g,因此,EFAME的氧化稳定性显著提高,但是低温流动性变差,黏度也增加.在下列条件:H_2O_2滴加温度50℃,反应温度50℃,反应时间10 h,n(H_2O_2)∶n(HCOOH)∶n(FAME)=5∶1∶1,催化剂用量1.5 g,环氧化反应产物的氧化稳定性较好,缓和氧化后非挥发相的酸值X_1为0.7×10~(-6) mgKOH/g,缓和氧化后挥发相的酸值X_2为0.5×10~(-8) mgKOH/g,深度氧化后沉积物含量X_3为70.2%(质量分数),深度氧化后的酸值X_4为3.3×10~(-6) mgKOH/g,相应的碘值为2.8 g/(100 g),环氧值1.75 mol/(100 g).     

基于 Ti-Nb-Zr 三元系合金的相图优化

利用Pandat软件优化和计算了Ti-Nb-Zr三元系相图。采用SGTE(scientific group thermodata Europe)数据库中的表达式描述纯组元的吉布斯能，选取置换溶体模型和双亚点阵模型来描述液相和固溶体相。利用Pandat软件的PanOptimizer模块并结合文献中相平衡和热力学性质的实验数据，重新评估了Ti-Nb和Ti-Zr二元系的热力学参数以改善Ti-Nb-Zr三元系的热力学描述。利用优化得到的热力学参数进行相平衡和热力学性质的计算，计算结果与文献实验结果吻合较好，该结果对Ti-Nb-Zr三元系生物医学材料的开发有重要的指导意义。     

Nb-Ni-Ti系低Ti侧三元化合物及其相平衡

采用合金平衡组织结构分析法,利用扫描电镜组织观察和能谱成分分析、电子探针定量成分分析以及X射线衍射结构分析,并结合热分析,对Nb-Ni-Ti系低Ti侧化合物XB及其相关相平衡进行了研究.结果表明,在Nb-Ni-Ti三元系1000℃和1100℃等温截面相图中都存在着三相区XB+(Nb)+TiNi,化合物XB可与Nb基固溶体(Nb)和TiNi相保持固态相平衡直到约1133℃.Nb-Ni-Ti三元系在1133℃发生三相共晶转变LTiNi+XB;由于液相L的形成,XB相不再与TiNi相和Nb基固溶体平衡.1150℃时Nb-Ni-Ti三元系等温截面相图中存在着XB+(Nb)+L三相区,XB相与Nb基固溶体和液相平衡共存.     

HoCl3-NaCl二元系的热力学优化计算

参照实验测定的相图和热力学数据,运用CALPHAD技术对HoCl3-NaCl体系进行了热力学优化和计算.引入短程有序-扩展似化学模型来描述HoCl3-NaCl二元体系液相的Gibbs自由能.通过计算机辅助分析对Na3HoCl6、NaHoCl4、NaHo2Cl7化合物的一系列热力学函数进行了研究.优化计算的热力学参数以及相图与实验测定相图是热力学自洽一致的.     

常用二元熔盐氯化物相图及其热力学性质的最优化

本文介绍了一种优化处理二元相图及热力学性质的方法。通过系统分析全部所获得的LiCl—KCl,LiCl—SrCl_2,NaCl—SrCl_2,NaCl—CaCl_2,NaCl—BaCl_2,KCl—BaCl_2,CaCl_2—BaCl_2,BaCl_2—SrCl_2等八个二元系热力学性质和相图的数据并进行优化处理,取得了热力学性质和相图自相一致的结果。     

贮热材料PG-PE二元体系相图的构筑

多元醇在固—固相变时能够可逆地吸收大量的热,因此可与建筑材料复合用作贮热介质,特别是三羟甲基乙烷(PG)和季戊四醇(PE)构成的二元体系,有很宽的适宜于太阳能贮存的温度范围,现利用差示扫描量热及变温红外光谱技术测定了PG—PE二元体系相图,确定该相图为完全互溶型,并讨论了结构对多元醇互溶度的影响,相图的构筑为贮热材料的应用提供了理论基础。     

颗粒物质剪切流动的类固-液转化特性及相变图的建立

颗粒物质类固-液相态间的转化现象广泛存在于工程地质、自然环境和工业生产等诸多领域,其力学特性在相态转化过程中会发生很大的变化,是目前颗粒物质力学研究的热点和难点.通过对颗粒物质类固-液转化过程中基本力学行为的研究,可建立表征颗粒物质类固-液转化的相变图,揭示类固-液转化的内在机理.颗粒物质的类固-液转化过程可大体分为两种,即阻塞与流动状态的转化,以及在流动过程中类固态与类液态力学行为的转化.本文以周期边界条件下的多分散颗粒系统为研究对象,采用离散单元方法数值模拟了单剪流动过程;分析了在不同体积分数和剪切速率下颗粒系统的平均应力、配位数、净接触时间数、有效摩擦系数、惯性指数和广义Savage数等宏观参数的分布规律;讨论了类固-液转化的内在机理,建立了一个以孔隙率、无量纲剪切应力和无量纲剪切速率为基本变量的相变图.该相变图不仅能够表征出颗粒物质由阻塞向流动状态的转变,同时也能够描述颗粒物质在剪切流动中发生类固-液转化的演化规律.     

二维二元替换式Lennard—Jones系统的“雪茄形”相图

本文把Lennard-Jones势引入二维二元替换式Collins模型系统中,求出了系统的Gibbs函数和自由能,导出了决定两相平衡曲线的方程式,并对该系统的“雪茄形”相图作了数值计算。     

正丁醇-苯固液相平衡及交叉缔合的研究

测制了正丁醇－苯二元系的固液平衡相图,它属简单低共熔混合物类相图．算出体系在２９８．１５Ｋ的摩尔超额吉布斯自由能,其最大值为１１１０Ｊ／ｍｏｌ．用Ｋｒｅｔｓｃｈｍｅｒ－Ｗｉｅｂｅ模型进行处理,得到正丁醇与苯的交叉缔合常数ＫＡＢ,在２９８．１５Ｋ,其值为５５．７．     

Fe—C相图的形成

本文以纯 Fe 相图为基础,探讨了 Fe—C 相图的形成过程。重点论述了 Fe—Fe_3C相图形成的规律性,并对其形成规律性进行了讨论与分析,从而为进一步理解、应用Fe—Fe_3C 相图奠定了基础。     

注气混相驱完整p-X相图模拟计算研究

为了对状态方程的适应性进行评价,以获得油气体系在临界区和两相区的相态特性。通过对油气烃类体系相平衡热力学理论模型的分析,建立了以摩尔质量等比关系和以体积等比关系为基础的注气过程油气烃类体系完整p—X(压力—组成)相图的模拟计算方法,并结合实验数据可以模拟计算出不同注入溶剂(富气、干气、N₂、CO₂)的注气过程烃类体系完整p—X相图。计算结果表明,所建立的方法可靠,能很好地描述烃类体系的相态特征。这对于进一步运用相图确定原油与注入溶剂形成混相的条件及混相机理具有重要的应用意义。