电荷掺杂和杂原子掺杂聚硅烷的比较性理论研究

本文利用GAUSSIAN 03程序包中的密度泛函理论,在B3LYP/6-31G(d)水平下,对聚21硅烷、电荷掺杂的聚21硅烷以及杂原子(硼和磷)掺杂的聚21硅烷进行几何全优化,并对它们的几何结构和自旋密度进行了比较性理论研究.结果表明,电荷掺杂能使聚硅烷的Si—Si键长增长,其极子分布几乎遍及了聚21硅烷的整个链;而杂原子(B、P)的掺杂对聚硅烷的影响主要集中在与B、P原子相邻的Si原子上,极子分布仅局域在B、P原子附近的3~5个原子上.     

σ-π共轭高分子导电性的理论研究

采用密度泛函(DFT)和PBC方法对σ-π共轭高分子电子结构和带隙进行理论研究,电荷掺杂和聚合物中π共轭链长度对带隙降低起到重要作用,发现PBD是一种窄带隙的高分子.     

C_(100)富勒烯分子静电势的理论研究

密度泛函理论在B3LYP/6-31G*水平下,对C100六种异构体构型进行优化和分子静电势计算.结果表明,449∶D2结构最稳定,且球内有较大的静电势,比C100其余五个异构体更容易从金属原子中接收电子;449∶D2分子球内静电势有两个电势的极小值点,449∶D2易于形成Dy2@C100.     

二茂铁取代物的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法在6-31G*基组水平上,对二茂铁取代物进行几何优化,并在所得构型基础上,用微扰理论MP2/6-31G*方法计算结合能.从几何结构分析,-NH2、-OH对二茂铁结构的影响不同于其他取代基.从结合能分析,二茂铁取代物Fer-SiH3、Fer-PH2、Fer-SH的Fe2 的离子性强于Fer-CH3、Fer-NH2、Fer-OH的.     

基于ICT原理氮杂冠醚光化学传感器的理论研究(英文)

采用DFT方法,对两个基于ICT原理的氮杂18-冠-6光化学传感器及其与Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)的配合物进行了理论研究.并在B3LYP/6-31+G(d,p)理论水平上对所有分子进行了几何构型优化,优化构型及部分参数表明配合物中冠醚环上氮原子与香豆素基团平面化程度显著增加,尤其是两配体与Ca~(2+)的配合物.另外,据NBO分析结果可知,冠醚环上的氮原子不同程度地参与了与金属离子的配位.以上两种现象均会对分子内电荷转移产生影响.为了说明两现象相互作用使配体对金属离子产生的选择性,本文还利用TD-DFT方法,对配体及配合物的紫外吸收进行了计算和分析,结果显示两个配体均对Ca~(2+)有较高选择性.     

甘氨酸分子的电子结构和生物活性研究

用密度泛函理论法ROB3P86（6－31G*)计算出气相甘氨酸分子的8种构象，利用扩展的休克尔理论（EFT）研究了甘氨酸在生物过程中的最有效活性构象；分析分子中的原子净电荷，得出了甘氨酸分子的活性位。     

几个碳单环及双环分子环应力的理论研究

应用密度泛函方法对1-亚甲基-2-乙烯基环丙烷、3-亚甲基环戊烯、1-亚环丙基-2-乙烯基环丙烷和4-亚甲基螺[2,4]庚-5-烯四个体系的环应力进行了理论研究。对已有实验环应力值的模型反应研究结果表明,密度泛函方法下,采用hyperhom odesmotic反应计算模型所得到的结果可以反映出正确的环应力值。采用这种模型和方法,对所研究的四种环状分子环应力的计算结果表明,三元环的分子应力能已经使1-亚甲基-2-乙烯基环丙烷和1-亚环丙基-2-乙烯基环丙烷处于非常不稳定的状态,经过一步重排就可以生成3-亚甲基环戊烯和4-亚甲基螺[2,4]庚-5-烯,而且反应放热较多,环应力较大的反应物反应变成环应力较小的生成物的过程对反应放热起到了重要的作用。     

ZnO@PPL复合材料的实验与理论计算研究

利用水热合成法制备氧化锌(ZnO)和植物多酚(Polyphenol, PPL)复合材料,标记为ZnO@PPL。结构、光谱和电子显微镜分析表明,复合材料中ZnO的晶型为六方纤锌矿型,PPL均匀包覆于ZnO表面,形成松果状结构。选择了三种多酚模型并构建多种多酚与ZnO的络合方式,对ZnO@PPL模型进行了密度泛函理论计算,从结构和热力学反应方面探索了复合物各种异构体的稳定性。对最稳定的电子结构和激发态性质进行计算,得到的电子光谱与实验结果相符合。结构分析显示,复合材料的组分ZnO和PPL的界面作用主要由H…O_Z和O_PPL—Zn键贡献。抗紫外性能研究表明,ZnO@PPL复合材料具有优异的紫外屏蔽性能,可以屏蔽全紫外波长范围内的光。     

重金属离子对致癌性NDMA形成影响的实验与理论研究

重金属污染对环境和人体健康已造成严重威胁,N-亚硝基二甲胺(NDMA)作为具有强致癌性的环境污染物也引起了广泛的关注.本论文探讨了重金属离子Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)在模拟胃液中,对NDMA形成的影响;并运用密度泛函理论(DFT)计算方法研究了重金属离子的可能作用机理.实验研究中发现3种重金属离子均能促进NDMA的形成,而理论计算结果表明重金属离子与二甲胺之间的相互作用强于与亚硝酸之间的相互作用,而且重金属离子与二甲胺形成的中间体通过先失去氢质子,再与亚硝酸作用可以生成NDMA.此反应是一个放热过程,而且反应的能垒较低,由此推测重金属离子很可能是通过与二甲胺作用而促进NDMA的形成.     

双核镉配聚体及其衍生物荧光光谱发光机理的计算化学研究

采用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-311+G(d)水平上,对双核镉配聚物1[Cd2Cl4(Hbm)2](Hbm=1 H-benzimidazol-2-ylmethanol)及其5种衍生物([M2Cl4(Hbm)(Hbm-R)]M=Zn2+,Hg2+;R=-CH3;-NH2;-CN)的荧光光谱的发光机理进行了研究.对其基态结构进行全优化,用含时密度泛函理论(TD-DFT)在B3LYP/6-311+G(d)水平上计算其吸收光谱;同时采用CIS/6-31G(d)方法优化其最低激发单重态S1的几何结构,并用TD-DFT计算其发射光谱.结果表明,电子在基态S0与激发态S1间的跃迁,主要是在卤素配体到金属离子之间的电荷转移;模拟的吸收光谱和发射光谱峰的计算最大值与实验值基本吻合.改变中心金属离子和咪唑环上的取代基可以调控发光材料的光谱波段.此外,运用密度泛函活性理论(DFRT)研究了它们的电子结构和反应活性,发现金属离子的亲电福井指数与分子的发射光波长存在较好的相关性,相关系数(R2)达0.993.这些结果将对苯并咪唑类电(光)致发光材料的分子设计以及其他电致发光材料的分子模拟提供有益的启示.     

电荷掺杂和C1掺杂聚吡咯、聚呋喃、聚噻吩的导电性理论研究

利用Gaussian 03程序包中的密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)水平下,对未掺杂、电荷掺杂和C1掺杂的聚吡咯、聚呋喃、聚噻吩进行几何全优化,并对它们的几何结构、自旋密度、自然键轨道(NBO)、前线轨道能进行了理论分析.结果表明,电荷掺杂能使聚合物键长趋于平均化,其极子分布几乎遍及了整个分子链而C1原子掺杂对聚合物的影响主要集中在与C1原子相邻的C原子上,极子分布局域在C1原子附近的大约7个碳原子上,掺杂能够明显增强仃电子共轭性,降低能隙,从而增强导电性.     

细弦驻波实验的理论分析及其实验装置的改进

本文对传统的音叉和弦线装置驻波实验进行理论分析．得到音叉和弦线的连接点应为波腹的结论．纠正了一些大学物理教科书视为波节的说法．同时，对驻波演示实验装置提出了新的设计．     

用Z—scan法研究推拉型偶氮化合物的非线性光学性质

利用Ｚ－ｓｃａｎ法，对掺有以偶氮苯作为母体的一个系列推拉型偶氮化合物的有机聚合物薄膜的非线性光学系数进行了测量，实验结果的分析表明，材料的非线性折射率来源于共轭π电子效应。     

Co与掺杂Si固相反应形成CoSi2接触pn结及反应过程中As的行为研究

研究经扩散或离子注入掺B、P、As的硅表面上形成自对准CoSi_2薄膜接触和pn结技术.采用离子束溅射Co膜和Co/Si快速热处理(RTP)固相反应形成CoSi_2薄膜.在掺杂Si上形成CoSi_2薄膜以后,薄层电阻可下降一个数量级.对AS离子注入样品中,研究了不同硅片热处理工艺对As在Co/Si反应过程中再分布的影响.实验结果表明,对于CoSi_2形成之前杂质先经激活退火的硅样品,As在Co/Si固相反应过程中发生显著的“雪犁”效应,而在CoSi_2形成之前未经激活退火的样品,在杂质激活和Co/Si固相反应共退火过程中,As的行为则有明显不同.扩展电阻和电学测试表明,用这两种不同热处理工艺,在CoSi_2/Si界面处均可获得较高的载流子浓度,形成的CoSi_2接触pn结具有良好的二极管I-V特性,其反向漏电流明显小于对比实验的Al/Si接触pn结.     

扶手椅型(5,5)单壁硼氮纳米管与臭氧环加成反应机理的理论研究

用半经验AM1方法和密度泛函B3LYP方法研究了扶手椅型(5,5)单壁硼氮纳米管和臭氧的1,3-偶板环加成反应,采用Bemy梯度法优化得到反应的过渡态,并进行了振动分析确认,计算结果表明,O3在SWBNNT(5,5)的1,2和1,3键上的加成反应为一步反应,1,2加成反应的活化势垒较1,3加成反应的低11．02kJ／mol,从动力学角度解释了1,2加成优于1,3加成的原因,还讨论了产物的能带结构和导电性变化。     

稀土掺杂能量上转换荧光特性及机制的研究

本文报道了对同一稀土掺杂材料在不同波长的单色光激发产生能量上转换的特性．并对能量上转换提出了较为完整的理论解释，理论模型与实验结果吻合很好．     

定量研究化学反应活性的的理论模型

应用杂化轨道和键轨道理论,以广义微扰理论为基础,建立了定量研究加成反应、取代反应、环合反应等的反应活性模型,并对氢键体系及Diels-Alder进行了讨论。     

可重复运行的电感储能技术的理论探讨

本文对利用抵消脉冲法断开大电流从而实现能量转换的电感储能系统的工作原理进行了较为详尽的论述并给出了该系统实现重复运行的条件;对于给定的负载和电路参量,给出了该系统的能量转换效率以及反映负载脉冲质量的诸参数的数值计算结果;分析讨论了电路诸参量对给定负载脉冲质量和系统能量转换效率的影响。     

Pb掺杂纳米ZnO压敏电阻器

本文对掺铅ZnO(Bi2O3,Co2O3,MnO2,SnO2)系压敏电阻的烧结特性及电性能进行研究,以无机可溶性盐为原料通过简单的化学共沉淀法制取了颗粒细微、均匀的掺铅ZnO压敏陶瓷粉料.将共沉淀复合粉体进行差热和热重分析后,选定复合粉体的烧结温度为600℃.ZnO压敏电阻器的烧结温度为950℃.研究表明当铅的含量从0.5%增加到2.0%时,击穿电压从799.3 V/mm减小到688.1 V/mm.随着铅含量的增加,ZnO晶粒尺寸长大是击穿电压减小的主要原因.当Pb的物质的量分数为0.8%时,压敏电阻器的非线性系数达到α=35.2.