表面缺陷对CdS(100)面能带排列影响的理论研究

采用基于第一性原理的方法，研究了表面空位缺陷（Cd、S空位）对CdS(100)面能带排列的影响．对空位缺陷体系的几何结构进行优化，发现Cd、S空位的引入分别会产生负电荷中心和正电荷中心，从而引起缺陷周围原子的结构发生弛豫．一定程度的晶格结构扭曲将有利于光生载流子在表面的定域，从而促进光生电荷的分离．另外，能带位置计算结果表明，Cd空位的存在会引起CdS(100)面的价带顶位置下移，导带底位置上移，从而禁带宽度变宽．但是，S空位的引入会导致能带位置呈现出相反的变化趋势，从而禁带宽度变窄．因此，形成S空位缺陷不仅可以提高光生载流子的分离，而且可以有效拓宽CdS对可见光的吸收范围，从而改善其光催化活性．     

掺氟钨酸铅晶体的电子结构研究

用密度泛函的方法计算了掺氟钨酸铅晶体(F^-：PbWO4)的电子结构．结果表明，杂质F^-离子的掺入使得部分O的2p态和W的5d态分裂并进入到禁带中，使得禁带宽度变窄．F的2p态距离价带顶6．0eV左右，因而不会影响晶体的蓝发光．F^-离子替位氧离子O^2-可以部分地补偿由于铅空位VPb所造成的局域电荷失衡，阻止铅空位VPb抓住空穴形成复合色心．因此，可以减弱420nm吸收带，有效地增加光产额．     

镁铝尖晶石本征色心的计算机模拟

利用计算机模拟技术和经验参数化方法，通过对镁铝尖晶石(MgAl2O4)晶体结构、晶格形成能及本征缺陷形成能的计算，论证了镁空位VMg^2-、氧空位Vo^2 和少量的AlMg^ 是MgAl2O4中的本征点缺陷．并指出其会以[VMg^2--Vo^2 ]空位对和[VMg^2--2lMg^ ]的形式实现电荷补偿．     

Si空位缺陷对β-FeSi_2电子结构和光学性质影响的研究

采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法对含Si空位的β-FeSi_2缺陷体系的几何结构、能带结构、态密度和光学性质进行计算.结果表明,Si空位引起了晶格结构发生畸变,能带变窄,在价带与导带之间形成一个独立能带,费米面整体向上发生微小偏移,形成了P型半导体.对光学性质的研究发现,由于Si空位的介入使其邻近原子电子结构发生变化,静态介电常数ε_1(0)增大;ε_2的第一峰的位置向低能端移动,吸收系数发生微小红移.     

Si空位缺陷对β-FeSi2电子结构和光学性质的研究

采用基于密度泛函理论的赝势平面波方法对含Si空位的β-FeSi2 缺陷体系的几何结构、能带结构、态密度和光学性质进行计算。结果表明,Si空位引起了晶格结构发生畸变,能带变窄,在价带与导带之间形成一个独立能带,费米面整体向上发生微小偏移,形成了P型半导体。对光学性质的研究发现,由于Si空位的介入使其邻近原子电子结构发生变化, 静态介电常数 (0)增大; 的第一峰的位置向低能端移动,吸收系数发生微小红移。     

压力及缺陷对蓝宝石电子结构影响的第一性原理研究

基于密度泛函理论下的平面波超软赝势方法,计算了蓝宝石在三种结构相(Corundum相、Rh2O3(II)相、CaIrO3相)下的晶格参数随压力变化的关系,并得出了不同压力下的晶格常数间的比值。同时还计算了在131.2 GPa压力下不同点空位缺陷(VO+1、VO+2、VAl-1、VAl-2、VAl-3)对80个原子的超原胞AL2O3(CaIrO3相)晶体参数影响。最后为了进一步分析蓝宝石的电子结构,本文还计算了131.2 GPa压力下的AL2O3(CaIrO3相)下的理想晶体和含+2价氧空位时的总和分态密度,并将二者作了对比,结果表明+2价氧空位存在时有电子缺陷态出现。     

掺Mn的CeO_2储氧材料对柴油机颗粒氧化活性的影响

由于稀土材料CeO_2本身独特的电子结构而具有良好的储氧/释氧能力及较强的氧化还原性能,故而采用理论计算结合实验研究的方法,探讨了掺杂Mn对CeO2晶体结构、氧空位形成能、电子结构以及对柴油机颗粒催化氧化活性的影响。研究发现:计算得到的纯相CeO_2晶格常数与实验值非常接近,当Mn的质量分数(w(Mn))为50%时,Mn可以较好地进入到CeO_2晶格的内部而形成晶相结构稳定性高的固溶体;在所计算的几种掺杂浓度的Ce_(1-x)Mn_xO_2体系中,氧空位形成能大大降低,且随着w(Mn)的增加而减小,w(Mn)为50%时达到最低,为0.31eV;掺Mn后没有改变CeO_2立方萤石的晶体结构;随着w(Mn)的提高,柴油机颗粒热失重速率整体向低温区域移动,当w(Mn)分别为12.5%、25%和50%时,起燃温度较纯CeO_2分别降低了18、24、42℃,峰值温度分别降低了6、12、32℃;Ce1-xMn_xO_2中的氧空位可能是反应活性位,氧空位越多,越有利于颗粒的氧化。该结果可为汽车尾气净化及其他领域应用提供参考。     

含氧空位的CaMoO_4晶体电子结构和光学性质的研究

用CASTEP软件包对含氧空位的CaMoO4(CMO)晶体进行了结构优化,计算了含氧空位的CaMoO4(CMO)晶体和完整CMO晶体偏振光的电子结构、介电函数和吸收光谱.计算表明,CMO晶体光学性质表现出各向异性,且其对称性与晶格结构几何对称性一致.计算得到的吸收光谱表明,完整的CMO晶体在可见光和近紫外线范围内不出现吸收带,而含氧空位的CMO晶体的吸收光谱却在1.84 eV(673 nm)处出现一个峰.CMO晶体中680 nm的吸收带的出现与CMO晶体中氧空位的存在相关.     

空位缺陷对CrSi_2光电性能的影响

采用第一性原理方法,计算含空位缺陷CrSi2的电子结构和光学性质,并分析含Cr和Si空位缺陷的CrSi2光电性能.结果表明:Cr和Si空位均使CrSi2的晶格常数和体积变小;能带结构密集而平缓,且整体向上移动,Si空位缺陷形成带隙宽度为0.35eV的p型间接带隙半导体,Cr空位缺陷在原禁带间出现两条新的能带;含空位缺陷CrSi2的电子态密度仍主要由Cr3d层电子贡献,Si空位缺陷对电子态密度的影响较小,Cr空位缺陷提高了Fermi面处的电子态密度;与CrSi2相比,含空位缺陷CrSi2的介电峰均向低能方向略有偏移且峰值降低,吸收系数明显变小.     

含氧空位立方HfO_2电子结构和光学性质的第一性原理研究（英文）

利用基于第一性原理密度泛函理论框架下的平面波超软赝势法,研究了含氧空位立方HfO_2的几何结构、电子结构和光学性质。计算结果表明,氧空位缺陷对晶格参数的影响不明显。能带结构和态密度结果表明在-0.216 eV处出现了氧空位缺陷能级。通过对比纯立方HfO_2的光学吸收边,由于氧空位缺陷能级的出现,含氧空位立方HfO_2的光学吸收边向低能方向移动。此外,氧空位的出现导致了静态介电常数的增加。     

负载有结晶紫的微晶酚酞分离铅(Ⅱ)

研究了负载有结晶紫的微晶酚酞固相萃取分离富集Pb(Ⅱ)的新方法.在pH 1.0~7.0的酸度范围内,Pb(Ⅱ)与I-形成的络阴离子PbI42-能与结晶紫(CV+)形成疏水性三元离子缔合物[PbI4]2-(CV+)2而被微晶酚酞吸附.在一定条件下,该体系能够使Pb(Ⅱ)与常见离子Zn(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Al(Ⅲ)等完全分离.     

金刚石单空位的分子动力学模拟

用分子动力学方法模拟了金刚石中单空位的最近邻原子和次近邻原子的弛豫过程,计算所用的碳原子间相互作用势为Tersoff多体经验势.结果表明,单空位的最近邻原子是向外弛豫的,平均弛豫幅度约为2×10     

NaCl（A^＋,OH^—）：（F2^＋）HA色心激光晶体系列

本文报道NaCl(A~+,OH~-):(F_2~+)_(HA)(A~+=Li~+,K~+,Rb~+)色心激光晶体系列的研究结果,证实了许承晃等人提出的掺杂离子扰动效应的理论见解,澄清了NaCl晶体中K~+的作用在NaCl晶体中首次报道了三种(F_2~+)_(HA)色心晶体。     

硫酸铵-溴化四丁基铵水体系液液萃取分离铅

研究了硫酸铵-溴化四丁基铵(TBAB)-水体系萃取分离铅的行为及其与常见离子的分离条件.试验表明,TBAB的水溶液在硫酸铵的作用下盐析,形成了液-液两相,在pH3～5的克拉克-鲁布斯缓冲溶液中,Pb2+与Br-形成的络阴离子PbBr42-能与溴化四丁基铵TBA+形成疏水性的三元离子缔合物(TBA+)2(PbBr42-)而被萃取到上层TBAB相,其他共存离子:Zn2+,Cu2+,Ni2+,Co2+,Mn2+,Fe3+不被萃取.控制溶液的酸度,该体系能够使Pb2+与常见金属离子Zn2+,Cu2+,Co2+,Ni2+,Mn2+,Fe3+等完全分离.对合成水样进行了萃取分离测定,结果满意.     

纳米二氧化钛粉末离子掺杂研究

采用溶胶-凝胶法制备了13种离子掺杂的纳米TiO2光催化剂．系统的考察了它们光催化降解甲基橙的催化活性．并且对其可能的光催化活性的影响因素进行了全面的分析．发现其催化活性的变化与这些离子的掺杂浓度、离子半径、离子的电子亲和势、离子的电子构型、离子掺杂对TiO2造成的晶格畸变以及离子在TiO2晶体中的能级位置等因素有关．其中,掺杂V^5 、Ag^ 、Ni^2 、La^3 、Fe^3 及W^6 能够有效提高光催化降解甲基橙的脱色率;而对于Cr^3 以及闭壳型的Zn^2 、Al^3 等对TiO2光催化活性的影响较小．甚至有所降低．     

α-Ni_(0.8)Co_xAl_(0.2-x)(OH)_(2.2-0.5y)(CO_3)_y·zH_2O配位沉淀法合成和电化学性能

为了改善铝代α-Ni(OH)2的电化学性能,用共沉淀法合成了含不同配比Al3+、Co3+的Ni(OH)2.样品经CT、XRD、FTIR、SEM等表征为α-Ni0.8CoxAl0.2-x(OH)2.2-0.5y(CO3)y.zH2O.恒电流充放电和微电极CV等测试表明:Co3+的摩尔分数在0.02~0.04时,合成的样品作为氢镍电池的正极材料,在放电比容量、电极可逆性和稳定性等方面均得到改善.Co3+发挥了稳定α相结构、增强导电性等多重作用.     

早期金属巴基球结构推断

通过计算推断六十年代中期，美国田纳西州树林国家实验室在同位素分离过程中形成的亮黑色物质可能京是迄今发现的最早的一种填隙式金属巴基球。     

电化学诱导铜(II)-磺基水杨酸配合物对DNA的切割

研究了在铜(Ⅱ)-磺基水杨酸配合物存在情况下的电化学诱导DNA的切割.铜(Ⅱ)-磺基水杨酸配合物在控制的-0.4V电位下,Cu(ssal)2 2作为媒介通过电化学反应产生活性氧自由基O2*,氧自由基可以切割DNA.被切割的DNA片断使用高效液相色谱可进行分离.实验结果表明,电化学诱导铜(Ⅱ)-磺基水杨酸配合物对DNA的切割方法简单,切割效果好.     

通过铅核磁共振光谱(207Pb-NMR)研究Pb(OH)2- 4+OH-Pb(OH)3- 5的热力学平衡

采用铅核磁共振光谱(207Pb-NMR)研究了在不同温度、有无添加剂的碱性溶液中Pb(II)粒子的水解产物，论证了配体电负性对207Pb-NMR与对1H-NMR相反的影响，计算了不同温度的表观平衡常数以及活化能变。实验结果表明Pb(II)水解产物可能为构成平衡的Pb(OH)2- 4与Pb(OH)3- 5；升温导致207Pb共振移向低场；添加剂对207Pb化学位移的影响很小，对核磁峰宽的影响主要来自于水解粒子外部环境的变化。     

自然水中SO_4~(2-)的测定

利用B2+a作沉淀剂与SO2-4反应,形成硫酸钡晶状沉淀的反应基础.本文讨论了各种反应条件,确定了测定方法的精密度,对AAS—FAAS和ICP—AES的对比分析结果,制定了间接测定天然水中SO2-4的两种方法,获得满意结果.