一氧化硅四聚体的结构、振动频率和光谱研究

运用Gaussian03软件,通过量子化学HF,B3LYP和MP2方法,选用6-311G*基组对立方状、平面环状和折叠环状一氧化硅四聚体(Si4O4)的几何构型、稳定性、电子结构和振动频率等性质进行研究,部分结果与实验吻合,振动也与群论方法分析结果一致.研究表明: 平面环状结构不是稳定结构, Si4O4存在Td群对称性的立方状和D2d群对称性的折叠环状两种结构,折叠环状结构能量更低,更稳定;两种结构均有微弱共价键,属绝缘体.     

SF5CF3几何构型及红外振动光谱的量子化学研究

采用8种密度泛函方法BHLYP,BLYP,B3LYP,BP86,B3P86,B3PW91,BPW91和KMLYP,以及DZP 基组,对新的温室气体SF5CF3进行了几何构型优化和红外谐振光谱计算.该分子为Cs构型.通过计算值与实验值比较,用KMLYP和BHLYP方法所得几何构型参数与实验值最接近.采用8种方法对SF5CF3进行了红外谐振频率计算,通过与实验值对比,用B3LYP,B3P86和B3PW91方法得出了比较满意的结果.其平均绝对误差分别为29 cm-1,22 cm-1和24 cm-1.红外吸收强度预测表明,SF5CF3是一种威胁性很大的温室气体.     

SiH分子基态(X2∏)的解析势能函数

利用群论及原子分子反应静力学的有关原理,推导了SiH分子基态的电子态和合理的离解极限,利用Gaussian 03程序包.采用QCISD(T),QCISD,B3LYP方法和6-311G(df,pa),6-311G(df,2pd),6-311G(2df,pd),6-311C(2df,2pd)等基组对SiH的基态平衡结构和谐振频率进行了优化计算.通过比较发现QCISD(T)方法为最优方法、6-311G(df,2pd)为最佳基组的结论.使用该方法和基组对SiH分子的基态进行了单点能扫描计算,用正规方程组拟合了Murrel-Sorbie势能函数,得到了该态的完整的势能函数,并从得到的势能函数计算了基态的光谱常数,结果与实验数据较为一致.     

高极化自旋体系纵向弛豫时间的测量

在高极化自旋体系中由于强辐射阻尼效应的影响,常规的纵向弛豫时间(T1)测量方法不再适用或需修改.本文提出了高极化自旋体系T1的分子间多量子相干测量方法.通过相干脉冲梯度场抑制演化期的辐射阻尼效应,利用分子间多量子相干信号的性质消除检测期的辐射阻尼效应,在绝对值谱模式下对谱峰峰高拟合,准确计算出T1.在此基础上,分析和比较了分子间多量子相干法与饱和恢复法对辐射阻尼效应的抑制作用.实验结果表明,分子间多量子相干方法能有效地抑制辐射阻尼效应,准确测量高极化自旋体系纵向弛豫时间.     

石墨烯的晶格振动与导热机理的研究

石墨烯具有独特的结构和导热性质,在微电子领域也具有巨大的应用潜力。采用价力场方法研究石墨烯中的晶格振动,得出了石墨烯晶格振动的频率方程,计算出了石墨烯内光学声子与声学声子的色散曲线。探讨了石墨烯的导热机理,得出晶格振动的剧烈程度、石墨烯的尺寸、温度和基底等是影响石墨烯导热性能的主要因素。     

基于有限元分析的石墨烯弹性性能和振动特性

为了研究石墨烯的弹性性能和振动特性,采用集中质量单元代替碳原子、矩形梁单元来模拟碳-碳共价键,建立了石墨烯框架结构连续介质模型,并利用有限元方法对模型进行分析.结果表明:弹性性能与手性相关,扶手椅型石墨烯的弹性性能优于锯齿型;随着尺寸的增大,石墨烯逐渐表现出各向同性,其杨氏模量、剪切模量和泊松比分别趋于1.03 TPa,440 GPa和0.175.振动特性不依赖于手性,2种手性石墨烯的固有频率和振型基本一致;固有频率随尺寸的增大而减小,而对应的振型则保持不变;边界条件对固有频率和振型有很大影响,边界的约束越多得到的固有频率越大,且不同边界条件的石墨烯具有完全不同的振型.     

分子高激发振动态的经典非线性性质

该文阐述如何运用经典非线性力学的概念,来理解分子高激发振动态的谱学性质.内容包括:莫尔斯振子,单摆的动力学和共振的关系,力学体系的构成单元是单摆,一个共振对应于一个守恒量,混沌,共振的重叠导致混沌的产生等.我们的出发点是运用二次量子化算子构成的代数哈密顿量,经由海森伯对应而得到的陪集空间上的动力学体系.从此哈密顿量,可以得到动力学势.而动力学势和经典的不动点关系密切,并且量子态就处在由动力学势所包围,分成的几个量子环境中.从动力学势,可以依据它的对称性,方便推得局域模式的存在,最后我们利用这些非线性力学的概念,来分析DCO分子高激发振动态的解离问题.     

耦合超声振动系统的辐射特性

研究了一种用于液体中的由纵向夹心式换能器和纵径尺寸接近的金属圆柱辐射器构成的新型大功率超声振动系统。通过表观弹性法获得金属圆柱纵径耦合振动的机电等效电路及共振频率方程。对耦合振动系统的辐射特性进行了理论和数值分析,并通过实验进行验证。研究表明:该振动系统的圆柱辐射器的耦合振动可等效为一维径向振动和一维纵向振动的复合,其通过耦合系数相互作用;适当选择辐射圆柱的几何尺寸,振动系统产生强烈的纵径耦合振动,从而有效地辐射大功率超声波。     

茂金属聚乙烯结构与拉伸性能的研究

借助GPC、FTIR、WAXD、密度梯度计和万能材料试验机等测试手段,研究了茂金属聚乙烯结构与拉伸性能,发现茂金属聚乙烯(mPE)具有比传统聚乙烯更规整的结构、更窄的分子量分布以及更高的断裂拉伸强度,并且密度数据显示乙烯-辛烯共聚物mPE-2分子结构中含有长支链,乙烯-己烯共聚物(mPE-4)则属于典型的中、高密度聚乙烯,这使两者的结晶结构存在一定差别,前者具有较低的结晶度和较小的晶粒尺寸,而后者拥有较高的结晶度和较大的晶粒尺寸;此外,与传统聚乙烯相比,茂金属聚乙烯还表现出明显的“应变硬化”现象。     

Cu-Fe-Cr-Ni原位复合材料的结构与性能

通过感应熔炼、浇铸、热轧和冷拔制备了Cu-Fe-Cr-Ni原位复合材料,采用XRD,SEM和TEM研究了Ni元素和拉拔变形量对其显微结构的影响。用拉伸实验测试了材料的强度,用标准四探针方法测量了材料的电阻。在Cu-Fe-Cr-Ni合金铸锭中,bcc结构的第2相为近球形颗粒形态,经过后续的变形加工,颗粒演变成了近圆形横截面的纤维。对Cu-Fe-Cr-Ni原位复合材料只进行了1次550℃中间退火,就可以获得较高的拉拔变形量(η=5.32),表明Ni的加入可以改善原位复合材料的塑性。随着拉拔变形量的增大,Cu-Fe-Cr-Ni原位复合材料的强度增加,电导率下降。     

固定式刚性联轴器不对中弯扭耦合振动特性

以水轮发电机组固定式刚性联轴器平行不对中故障为研究对象,从动力学角度推导不对中机理,建立平行不对中弯扭耦合振动微分方程.基于该微分方程,理论上分析了弯振、扭振之间的相互影响;从转速、质量偏心、不对中量和阻尼系数等几方面进行弯扭耦合振动数值仿真.仿真计算表明:弯振与扭振通过固结于转子的偏心质量相互耦合;弯振主要包含工频成分,不对中越严重,工频所占比例越大.扭振包括极大的直流分量和少量倍频成分,过大的直流分量对机组安全不利.     

苯丙氨酸解氨酶印迹交联酶聚体的制备及部分催化性能研究

苯丙氨酸解氨酶(PAL)是酶法生产L-苯丙氨酸的关键酶,目前主要利用红酵母PAL进行转化,但红酵母PAL稳定性较差,妨碍了其工业化的应用。该研究将交联酶聚体和印迹酶的制备方法相结合,制备出新型固定化酶-苯丙氨酸解氨酶印迹交联酶聚体,筛选出最优的底物印迹分子,并考察了该固定化酶的部分特性。结果表明,反式肉桂酸是制备印迹PAL交联酶聚体的最适底物,所制备印迹交联酶聚体的最适催化温度和pH值分别是50℃和10.5,并表现出较好的重复使用性,连续催化9个批次后,仍保持了32%的酶活保留率。     

超氧化物歧化酶修饰产物结构和性能研究

以β-环糊精的链状衍生物和环状衍生物分别修饰超氧化物歧化酶(SOD),生成SOD的两种修饰产物。采用化学分析方法测定衍生物的醛基、修饰产物的自由氨基以及SOD的活性,并利用红外光谱表征衍生物和修饰产物的结构。对修饰产物的性能研究发现,超氧化物歧化酶经β-环糊精环状衍生物修饰后耐酸性提高了3.6倍,热稳定性也有所提高,而链状衍生物修饰的SOD热稳定性降低了37%。红外光谱分析显示,两种修饰产物的红外谱图中均带有相应的环糊精衍生物的特征吸收带,表明β-环糊精对SOD的修饰是成功的。     

氧化锌纳米材料的机械法制备及其光学性能研究

采用滚压振动磨在干法室温状态下大批量制备了氧化锌纳米材料,分别利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)对样品晶体结构和形貌进行了表征.结果表明,ZnO纳米颗粒平均粒径约为60 nm,材料结晶良好,无杂质.室温下光致发光(PL)谱显示,在390 nm处有近带边紫外发射峰,这属于激子态发光;同时,在510 nm处有较弱的绿光发射峰,而强度最强的是位于648 nm处的红光发射峰,这两种发射属于表面缺陷态发光.UV-Vis吸收光谱表明,产物在紫外区有很强的紫外吸收,吸收峰出现了蓝移现象,这种蓝移验证了材料存在键断裂等表面缺陷态.Raman光谱表明非极性光学声子模位于437.6com-1处,纵向光学模(LO)峰位于583.6 cm-1处.