Cu吸附ZnO(10ī0)非极性表面的第一原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,计算并分析了Cu在ZnO(10ī0)表面的吸附.通过分析比较不同吸附位的吸附能,最稳定位的差分电荷密度和态密度,发现:1)Ot位的吸附最稳定,ZnBri位置处是亚稳态吸附;亚稳态的ZnBri位吸附极易受到微扰发生键断裂,使得该处吸附的Cu移到Ot或OBri位.与Olga Dulub的STM实验发现吻合很好.2)差分电荷密度图显示出Cu-O方向有明显的电荷转移,这是Cu与ZnO(10ī0)面有较强作用的主要原因.3)Cu原子的Ot位吸附改变了ZnO(10ī0)面的成键平衡,使得呈电中性的ZnO(10ī0)面出现活跃的金属态,这应该就是Cu/ZnO吸附体系具有很强催化活性的根本原因.     

应用密度泛函理论研究(MgO)_nCu团簇的结构和电子性质

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(GGA)对(MgO)nCu(n=2～8)团簇的几何构型进行优化,并对能量、频率和电子性质进行了计算.结果表明:(MgO)nCu的最低能量结构是在(MgO)n的最低能量结构或者亚稳态结构的基础上吸附一个Cu原子生长而成,且Cu原子的吸附以桥位为主.布局数分析表明Cu原子的吸附对近邻原子的电荷影响比较大,Cu原子得失电子的方向可以改变.Cu原子的吸附增强了(MgO)n的化学活性.二阶能量差分,垂直电离势和分裂能表明(MgO)4Cu是最稳定的团簇.     

CHx(x=2~4)在Co(111)表面吸附的DFT研究

采用密度泛函理论与周期平板模型相结合的方法,对物种CHx(x=2~4)在Co(111)表面的top,fcc,hcp和bridge位的吸附模型进行了结构优化、能量计算,得到了各物种较有利的吸附位;并对最佳吸附位进行密立根电荷和总态密度分析.结果表明：CH4和CH3在Co(111)表面的最稳定吸附位都是top位,吸附能分别是-60.35和-227.61 kJ·mol-1,而CH2在Co(111)表面的最稳定吸附位hcp的吸附能是-440.52 kJ·mol-1;三物种与金属表面作用都较强,且有电荷转移,属于化     

HCOOH在电极Pd(110)表面电吸附的密度泛函研究

采用密度泛函理论和周期平板模型相结合方法,对HCOOH分子在Pd(110)表面bridge,bidentate和unidentate三种形态吸附位进行吸附结构、Mulliken布居和振动频率等性质的计算;计算结果表明HCOOH在金属态表面bidentate为最稳定的吸附位,电极表面unidentate为最稳吸附位;HCOOH在电极表面的吸附远大于金属态表面的吸附能,表明电化学反应比普通化学反应容易进行.电极表面吸附的结构和频率分析显示,吸附过程中O—H、C—H键均伸长,v(O—H)键和v(C—H)振动频率均发生明显红移,表明H原子在吸附过程中容易断裂,脱离HCOOH分子.Mulliken电荷布居分析表明在电吸附过程中电子由HCOOH分子向Pd(110)表面进行转移,有利于电催化反应进行.     

C2Hx（x=4～6）在Co（111）表面吸附的理论研究

采用密度泛函理论与周期平板模型相结合的方法,对物种C2Hx(x=4～6)在Co(111)表面的top、hcp、fcc和bridge位的吸附模型进行了结构优化、能量计算,得到了各物种较有利的吸附位;并对最佳吸附位进行密立根电荷和总态密度分析.结果表明:C2H6和C2H5在Co(111)表面的最稳定吸附位都是bridge位,吸附能分别是-89.39和-243.98 kJ.mol-1,而C2H4在Co(111)表面的最稳定吸附位top的吸附能是-128.22 kJ.mol-1;三物种与金属表面作用都较强,且有电荷转移,属于化学吸附.     

C原子在Cu(200)表面吸附的第一原理研究

采用第一原理密度泛函理论研究了C原子在Cu(200)表面吸附后的几何结构和电子结构,计算了C原子在Cu(200)表面的吸附能、Cu(200)表面的局部结构变化、表面电荷分布以及C原子吸附后的差分电荷密度。研究结果表明Cu(200)表面的Hollow位是C原子的最优吸附位,C原子与Cu原子之间形成化学键,在C原子和Cu表面之间存在电荷转移。     

甲烷在Ni(110)面吸附的密度泛函理论研究

采用广义梯度近似密度泛函理论方法(GGA/PW91),结合周期平板模型,研究了甲烷在Ni(110)面不同位置的吸附行为,找到最稳定的吸附方式,并对其稳定结构进行电荷和态密度分析.结果表明:甲烷在Ni(110)面24种吸附方式中,顶位T4的吸附能(4.59kJ/mol)最大,是最稳定的吸附方式,且为物理吸附;从C-H键长和CH4吸附前后的振动频率分析可知,C-H1或C-H4键易断裂;通过Mulliken电荷布居的分析可知,相对于吸附前,吸附后电子从被吸附物Ni的4s、4p轨道以及吸附物中C的2s、2p轨道转移给吸附物中H1或H4的1s轨道;能带结构和态密度分析表明,在-10~-5eV的能带区间出现了新峰,该能带由C的2p轨道、H的1s轨道以及Ni的4s、4p轨道构成,说明CH4在Ni(110)晶面吸附有相互作用.     

NO在Ir(110)表面吸附和解离反应的泛函密度理论

采用密度泛函理论(DFT)和周期性平板模型,考察NO在Ir(110)表面上的吸附、解离及N2生成机理.计算结果表明:NO以N端向下在顶位吸附为最稳定的吸附方式,其次是短桥位,空位吸附最不稳定;顶位吸附的NO在表面存在2条解离通道:1)直接解离通道;2)由初始态扩散到短桥位,继而发生N—O键断裂生成N原子和O原子,是NO在表面解离的主要通道;解离后的N原子经联短桥位共吸附态发生N—N聚合反应生成N2,在表面共存的O原子促进了N2的生成,与实验结果相符.     

用第一性原理研究乙醇胺在Ni(111）和Cu(111）表面的吸附机理

为了探究乙醇胺催化脱氢法中乙醇胺与催化剂之间的作用机理,依据密度泛函理论(DFT),研究了乙醇胺在Ni(111)和Cu(111)表面上各高对称位的吸附机制,优化了乙醇胺在吸附位点Top、Bridge、Hcp和Fcc的吸附结构,并对最稳定吸附构型的吸附能、电荷转移和态密度进行了对比分析。结果表明:乙醇胺以氨基上的氮原子接近Ni(111)和Cu(111)表面Top位时的吸附能最小,分别为-1.31eV和-1.04eV,此时乙醇胺向金属表面的电荷转移量分别为0.08e和0.06e(e为1个电子的电荷量),且吸附后分子内部键长基本不变,说明乙醇胺在Ni(111)和Cu(111)表面的吸附均属于物理吸附,电子态密度分析的结果与当前结果一致;乙醇胺与金属Ni之间的相互作用更强。这些结果为深入了解乙醇胺在Ni(111)和Cu(111)表面的反应机理提供了理论基础。     

(Cu+N)共掺杂锐钛矿相TiO_2(001)面和(101)面电子结构的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了3d过渡元素Cu掺杂及(Cu+N)共掺杂于锐钛矿相TiO_2(001)面和(101)面的电子性质,给出了不同掺杂形式形成能、能带结构、态密度及电荷分布的变化,得出了(Cu+N)共掺杂时最稳定的结构.通过计算Cu表层吸附、表层和次表层替位掺杂以及晶体间隙掺杂的形成能,发现Cu掺杂更易发生在TiO_2(001)面的空穴位,此时N偏向于在水平方向上的O位发生替位掺杂.计算结果表明(Cu+N)共掺杂后Cu-3d与O-2p,N-2p及Ti-3d轨道上的电子发生p-d杂化效应,引发O-2p,N-2p态发生劈裂使得价带范围扩大,Ti-3d态下移且发生劈裂形成新的导带底,并且禁带中产生了新的电子态,禁带宽度减小,同时(Cu+N)施主受主杂质对的出现可以有效防止电子空穴对的复合,提高了TiO_2的光催化活性.     

非晶态软磁合金（Fe1—y Coy）82CU0.4Si4.4B13.2的结构弛豫

通过减落和电阻率的测量,研究非晶态合金(Fe_(1-γ)Co_γ)_(82)Cu_(0·t)Si_(4·4)B_(13·2)(y=0,0.01,0·02,0.05,0·10)的结构弛豫。在25～350℃温区内,所有合金淬态和经退火处理后的弛豫谱都有两个峰。第一和第二峰的峰位温度或最可几激活能值Q_(mp)对Co含量(y)有不同的依赖关系。在驰豫谱第二峰出现的温区内,电阻率与温度的关系偏离线性,对y<0.05的合金还有小峰出现。     

Fe_(77.3)Cu_(0.7)Nb_(1.3)Si_(13.5)B_(7.2)合金磁性的研究

研究了非晶 Fe_(77.3)Cu_(0.7)Nb_(1.3)Si_(13.5)B_(7.2)合金在400～600℃的温度范围内退火后磁性的变化。磁性测量结果表明,获得高磁导率的最佳退火温度约540℃左右;经 X 射线衍射分析证实:在该温度下退火,非晶态合金已经晶化并形成体心立方结构的α—FeSi 固溶体,其晶粒直径约10～15nm。这种超细晶粒的纳米晶是高磁导率的根源。     

Busemann functions on (R)RI( m, n ) and (R)IV(n)

The Busemann function plays a very important role in studying topology and geometry of a complete Riemannian manifold. In this paper, the Busemann functions on the real classical domain of the first type and the Cartan domain of the fourth type in the explicit formulas are obtained.     

非晶态Cu_(71)Ni_(10)Sn_5P_(14)合金的晶化

用DSD法、X射线衍射法以及电镜观察分析了Cu_(71)Ni_(10)Sn_5P_(14)非晶态合金的晶化过程。证明该合金在晶化前发生非晶基体的相分离。此后,两种成分不同的非晶相分别按多型性晶化及共晶晶化的方式进行晶化反应。整个晶化过程分成三个主要阶段。     

Na_(3.3)Zr_(1.65-X)Ti_XSi_(1.9)P_(1.1)O_(11.5)系统的相组成及性能

通过高温（１１７３—１４７３Ｋ）固相反应．制备了钠快离子导体ＮＡ３．３Ｚｒ１．６５－ＸＴｉＸＳｉ１．９ Ｐ１．１Ｏ１１．５系统中Ｘ＝０－１．６５的一系列合成物，研究了该系统的相变情况，探明了在ｘ＝０．５－０．９ 的组成范围内可制得ＮＡＳＩＣＯＮ单相．其中电导性最好的是Ｘ＝０．６的合成物．在６２３ｋ时它的电导 率为１８．９Ｓ·ｍ－１，在４７３—６７３Ｋ温区里其电导激活能为４１．７ＫＪ／ｍｏｌｅ．     

Bi_(3.25)Nd_(0.75)Ti_3O_(12)陶瓷的制备和性能

采用化学共沉淀法制备了掺钕钛酸铋陶瓷粉料,对其相组成和形貌进行研究,进而制备块体陶瓷,对其电学性能和疲劳特性进行分析.结果表明:粉料经550℃烧结后开始结晶,随烧结温度的进一步提高,结晶逐步完善而形成单相层状钙钛矿结构.块体材料的2Pr和Ec值分别为12.56μC/cm2和29.9 V/cm.经过1011次读/写循环后BNT的Pr值基本上没有下降,说明材料具有良好的抗疲劳特性.     

钠快离子导体Na_(2.5)Zr_(2-x)Ti_xSi_(1.5)P_(1.5)O_(12.0)系统的研究

钠快离子导体Ｎａ_２．５Ｚｒ_２－ｘＴｉ_ｘＳｉ_１．５Ｐ_１．５Ｏ_１２．０系统ｘ＝０－２．０的化合物，由Ｎａ_３ＰＯ_４－ＺｒＯ_２－ＺｒＰ_２Ｏ_７－ＳｉＯ_２－ＴｉＯ_２为反应的起始原料，在９００℃－１２００℃的高温下反应数小时至二十小时制得。系统化合物的相变关系已探明，并测定了有关的单纯相在不同温度下的导电率以及电导激活能。相当于起始组成为Ｎａ_２．５Ｚｒ_１．０Ｔｉ_１．０Ｓｉ_１．５Ｐ_１．５Ｏ_１２．０的单纯相（标为２．５１相）在３００℃时的导电率σ３００＝１．８５×１０－２（Ω·ｃｍ）－１，其电导激活能为２３．６４ｋＪ／ｍｏｌｅ，相当于起始组成为Ｎａ_２．５Ｔｉ_２．０Ｓｉ_１．５Ｐ_１．５Ｏ_１２．０的单纯相（标为２．５２相）在３００℃时的导电率σ３００＝０．４６×１０－２（Ω·ｃｍ）－１，其电导激活能为２８．８９ｋＪ／ｍｏｌｅ．