杂环做铁磁耦合单元的三自由基体系的理论研究

设计了以吡啶、嘧啶、三嗪为耦合单元、以6种自由基为自旋中心的三自由基体系,通过密度泛函方法进行了计算,比较了同一自由基不同体系高自旋态稳定性,比较了同一体系不同自由基高自旋态稳定性.结果表明:3个自由基体系的高自旋态的能量是可信的,而对低自旋态的能量计算自旋污染很严重;自由基.NH2 的稳定性最高,自由基HNO.的稳定性最低,氮卡宾稳定性高于卡宾;用嘧啶做铁磁耦合单元的体系比用吡啶和三嗪做耦合单元的体系稳定性高.     

X@C36Cl6(X=Be,Be2+,Mg,Mg2+,Ca,Ca2+)的结构和性质的理论研究

在MP2/6-31G*和B3LYP/6-31G*水平上研究了X@C36Cl6(X=Be,Be2 ,Mg,Mg2 ,Ca,Ca2 )包合体系.结果发现:只有Be@C36Cl6和Mg@C36Cl6保持D3h对称性,其余体系均为C2v对称性.所有的内嵌富勒烯体系的C—C键的平均键长均较原来空笼的平均键长长,说明C36Cl6包合金属会使碳笼增大.Ca@C36Cl6,Be2 @C36Cl6,Mg2 @C36Cl6和Ca2 @C36Cl6的包合能为负,明显是放热反应.从热力学的角度分析是稳定的,而且包合Be2 明显比包合Mg2 ,Ca2 和Ca稳定,但是Be2 @C36Cl6由于能隙较小而不可能稳定存在,所以不能简单地由包合能数值来分析其稳定性.Be@C36Cl6与C36Cl6相比,既容易被氧化也容易被还原;Mg@C36Cl6和Ca@C36Cl6既不容易被氧化也不容易被还原;电荷复合体系则难被氧化而易被还原.     

以杂环做端基的高自旋双自由基分子的理论研究

研究了以杂环做端基的高自旋分子对自旋稳定性的影响,用UB3LYP/ 6-31G*方法计算得到分子构型与自旋交换的性质.结果表明:以-·N-O做自旋中心,苯做耦合单元,吡啶、嘧啶、三嗪为端基的分子,-·N-O自由基的体系非常稳定性,同时分子中三重态以三嗪为端基的稳定性最稳定,以嘧啶为端基的稳定性最低;以-·N-S, -·N-O, -·N-NH做自旋中心,苯为耦合单元,吡啶为端基的分子,分子中三重态稳定以-·N-S 为自旋中心的最稳定,以-·C-O为自旋中心的稳定性最低.     

杂环双自由基体系的自旋耦合规律的研究

设计了以吡啶、吡嗪、嘧啶、三嗪为耦合单元,以6种自由基为自旋中心的双自由基体系,通过密度泛函方法进行了计算.结果表明:设计杂自旋中心的高自旋分子时应选用2个中性自由基做自旋中心,是通过平面铁磁耦合单元相连的;1个中性和1个带电荷的杂自旋中心经耦合单元连接只能得到闭壳层单重态分子.     

不同烷基链长的吗啉型离子液体结构性能的理论研究

用密度泛函理论在B3LYP/6-31G*的计算水平上研究了不同烷基链长的氯代N-甲基吗啉.通过计算可知,N甲-基乙基吗啉与1个Cl-形成的离子液体主要有3种构型(mon型、nop型和orth型)6种位置.每个位置形成了3个氢键,其中与吗啉环上的氢形成的氢键最强,键长最短.吗啉环上甲基或乙基上的H原子和Cl-形成相对较弱的氢键相互作用,有利于增强离子对的稳定性.对于N-甲基乙基吗啉、N-甲基丙基吗啉和N-甲基丁基吗啉,随着烷基链的增长,Cl-与吗啉环上的H原子形成的氢键键长逐渐增大,Cl原子与不同链长烷基取代基N-甲基吗啉结合的能力减弱.     

沸石-Cu2O复合材料的制备及其光催化研究

以CuSO4·5H2O和葡萄糖为原料,以13-X型沸石为载体,采用水浴法制备了沸石-Cu2O纳米复合材料.用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(FESEM)、X光电子能谱(XPS)对其进行了表征,表明粒径为400nm左右纯的Cu2O微粒均匀地分散在沸石中.以模拟太阳光灯为光源,对亚甲基蓝溶液进行光催化降解实验,在最佳条件下降解1h,降解率可达到99.8%,表明沸石-Cu2O复合材料在可见光区具有良好的催化活性.该催化剂重复使用4次后降解率还比较高,而且依旧保持立方晶型、没有被氧化成CuO,证明所合成的催化剂物理化学性质都比较稳定.