单原子Co修饰TiO2(101)面的结构和析氢性能的第一性原理研究

通过基于密度泛函理论（DFT）+U的第一性原理方法研究了单原子Co在TiO₂（101）面的掺杂位置和方式、几何结构和整体能量以及掺杂后产物的制氢反应机制，得到了稳定且易出现的单原子修饰结构，即单原子Co吸附在4个O组成的表面空隙的中心位，记为Co/TiO₂（101）。进一步对Co/TiO₂（101）的析氢反应过程和性能进行研究，确定了当且仅当TiO₂（101）面完成表面羟基化反应后，H原子全覆盖的TiO₂（101）表面才能进行后续的析氢反应；此时单原子Co是唯一的反应位点，整体的制氢反应自由能ΔG_H*比Co（111）面更加趋近于0，显示出其具有远优于金属Co的催化性能。此外，Co和TiO₂间的电荷转移和相互作用使TiO₂带隙出现新的掺杂能级，可带来作为光催化基材的TiO₂光吸收性能的改善。     

H型平面不规则钢框架结构的地震响应分析

本文利用大型有限元分析软件SAP2000建立一个H型平面不规则钢框架结构,分别对其进行模态分析,以及多遇地震下的反应谱分析和时程分析,得出其自振周期以及层间位移角,通过对比分析上述数值变化,根据其基本动力特性以及抗震性能分析得出钢结构能提供一定的抗扭刚度,保持其结构的稳定性。     

一种新型聚合物辅助法制备SrCoO3电催化剂及其OER性能研究

提出了一种新型制备钙钛矿的方法-PVA聚合物辅助法,并成功制备了SrCoO_3电催化剂.与其他的合成方法相比,该方法合成时间更短,步骤简洁,便于规模化生产.与传统PEI聚合物辅助法相比,PVA更环保,煅烧过程中无有毒有害气体产生.对SrCoO_3样品进行了XRD和BET表征,并在0.1 mol/L KOH溶液中测量了其OER性能.结果表明,该方法适合大规模合成高性能钙钛矿材料.     

金属负载变形石墨烯催化乙炔氯氢化反应机制

采用密度泛函的计算方法,研究使用变形石墨烯作为载体,系列二价金属催化剂(HgCl_2、PdCl_2、MgCl_2)催化C_2H_2和HCl的微观反应机制.设计3种不同的反应路径,通过比较每条反应路径的速控步骤的活化能大小,确定每种催化剂的最佳反应路径,并将研究结果与二价催化剂负载在石墨烯上催化C_2H_2产氯乙烯进行对比,通过观察反应活化能的变化,表明载体不同对催化剂催化乙炔生成氯乙烯反应的催化活性也有一定影响因素.     

抗坏血酸/谷氨酸Maillard反应体系中间产物和褐变程度的研究

用磷酸缓冲溶液配制一系列不同质量分数的抗坏血酸/谷氨酸混合溶液pH8.0并在130℃下加热发生Maillard反应,对反应后体系的中间产物(A294nm)、褐变程度(A420nm)以及反应过程中抗坏血酸和谷氨酸的含量进行检测分析.结果显示,抗坏血酸通过热解产物与氨基酸发生Maillard反应,抗坏血酸质量分数的增大能促进反应体系的褐变,谷氨酸质量分数对反应体系褐变程度的影响不大.任意增大一种反应物的质量分数均可对无色中间产物的生成起促进作用,且抗坏血酸对中间产物生成的影响大于谷氨酸.     

酸催化丙酮碘化反应机理的理论研究

利用量子力学法对酸催化丙酮碘化反应的多种竞争性途径进行了一系列的理论研究,分析了该反应由丙酮烯醇化和烯醇碘化两个子反应构成.计算结果表明:丙酮烯醇化反应为决速反应,主要通过酸辅助单步质子转移反应途径来实现.研究结果合理地解释了反应机理和速率方程之间关系,从微观角度揭示了水合质子以及水分子在反应中的作用.     

α-溴代-α-乙酰基二硫缩烯酮与芳醛缩合反应的研究

从α-溴代-α-乙酰基二硫缩烯酮出发,与多种不同芳醛反应合成了γ-位的醛缩合产物α-溴代-α-烯酰基二硫缩烯酮.探讨了在不同碱、溶剂、反应温度和原料配比等反应条件下该缩合的反应情况及其产率,并对各化合物的结构进行了表征.结果表明,在以氢氧化钠为碱,叔丁醇为溶剂,常温条件下可以较高产率地获得目标产物.     

多相催化剂在烯烃氢甲酰化反应中的应用

氢甲酰化是指烯烃与合成气(CO/H_2)反应生成醛的羰基化过程,是均相金属络合催化剂在工业上的最大应用之一.与均相催化剂相比,多相催化剂具有易分离的优点,但面临活性较低、化学/区域选择性较差的问题,因而如何结合均多相催化体系的优点,实现高效的多相氢甲酰化过程是目前该领域的研究热点.本文重点介绍了多相分子催化剂、多相金属纳米颗粒催化剂、以及多相金属单原子催化剂在烯烃氢甲酰化反应中的研究进展,探讨了多相催化剂的组成、结构与烯烃氢甲酰化反应活性、化学/区域选择性和稳定性之间的关系,为从分子层面设计新型的氢甲酰化多相催化剂提供了思路借鉴,并对该领域的发展趋势进行了展望.     

HCl气体高分辨红外发射光谱的研究

利用超高分辨傅里叶变换红外光谱仪对HCl气体的红外发射光谱进行了测量,并与基于第一性原理的分子动力学方法计算出的分子振动谱的结果进行了对比分析.结果表明,分子动力学计算得到的振动谱和实验得到的红外谱线的包络符合得很好,特别是对HCl振动谱带边缘各峰值位置的计算结果与实验符合较好.但对谱带中部各峰值位置的计算结果与实验有一定偏差.另外,对于HCl振动谱带的两个分支内各自最大强度所处位置的计算结果偏小;对各分支积分能量的计算结果与实验数据不符,其中右侧分支(较大波数分支)积分能量的计算结果偏大.因此,分子动力学算法应用于气体红外光谱的计算时虽然能与实验基本符合,但是和精细谱比对还有待进一步改进.