第一性原理计算锐钛矿型TiO2电子结构及力学性能分析

基于第一性原理中的密度泛函理论,采用CASTEP程序包,计算分析了锐钛矿型TiO2的能带结构、电子态密度和弹性常数等性能参数．结果表明,锐钛矿型TiO2属间接带隙半导,最小能隙为2．2eV．Ti和O之间存在明显的电子转移现象,电子分布具有强烈的定域性,但由于存在杂化现象,Ti-O键还表现出部分共价键特征．在四方晶系中,这种离子键和共价键混合的网络状复合键结构使材料表现出大的体积弹性模量204．44 GPa,由于在TiO2晶体结构中,滑移系统较少,材料断裂时突凸显脆性,韧性差,剪切模量相对较小为64．71 GPa．     

Au掺杂锐钛矿TiO2的光吸收能力第一性原理计算

TiO_2作为光催化材料由于其带隙较大只能吸收380 nm以下的近紫外光,为了令锐钛矿TiO_2更广泛应用于光催化领域中,需要对锐钛矿进行改进来增强其光吸强度甚至增加其对可见光的吸收能力.采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波赝势方法,通过Au原子替换TiO_2的钛原子获得Ti_1-mAu_mO_2材料计算模型,使用Material studio8.0中的CASTEP模块对Au掺杂锐钛矿TiO_2进行第一性原理计算,讨论了Au掺杂对锐钛矿晶体能隙、态密度、光吸收京数等方面的影响.结果显示,Au掺杂可以使晶体的禁带宽度减小,并且使TiO_2的光吸收系数阈值发生红移,增强了光吸收的能力,在可见光区表现出一定程度的吸收.     

Cr掺杂锐钛矿相TiO2电子结构的第一性原理计算

对Cr掺杂TiO2进行了基于密度泛函理论的第一性原理研究．通过对能带、态密度及电子分布密度图的分析,发现在Cr掺杂后,Cr原子3d轨道上的电子在TiO2的导带底产生了不稳定的杂质能级,使得禁带宽度变窄,在较小的光量子能量照射下（即在较大波长的光照射下）它的催化性能有所提高;但由于它的杂质能级波动幅度较大,在短波长的光照射下,跃迁上的电子容易发生跌落,使得掺Cr的锐钛矿相TiO2光催化性能降低．     

锐钛矿型TiO2空位缺陷性质的第一性原理研究

近年来运用减小TiO2禁带宽度的方法来提高TiO2的活性在实验上被广泛研究。本文运用基于局域密度泛函和赝势的第一性原理方法研究了锐钛矿相TiO2点空位缺陷性质和在具有点空位缺陷情况下的晶体结构、能带结构与态密度状况。分析发现缺陷使晶体结构发生畸变;近邻缺陷氧原子有靠近氧空位而远离钛空位的趋势,而近邻缺陷钛原子有靠近钛空位而远离氧空位的趋势;氧空位缺陷使费迷能级升高大约2．6eV而钛空位缺陷使费米能级降低,并在价带顶部产生一个与价带顶能量相差约0．25eV的杂质能级。结果表明,氧空位使导带变宽是n型杂质而钛空位使导带变窄是P型杂质,氧空位附近多余电子的主要贡献在价带,引起电荷布居数变化并改变了晶体中电子局域化运动的性质。     

Zn掺杂锐钛矿TiO2的电子结构及光学性质的研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理对Zn掺杂锐钛矿TiO_2进行了结构优化,并对掺杂前后的能带结构、电子态密度和吸收光谱进行了计算。研究表明:Zn掺杂锐钛矿TiO_2体系为间接带隙半导体,在价带顶部引入了杂质能级,杂质能级主要由O-2p轨道和Zn-3d轨道贡献,杂质能级的引入增强了TiO_2对可见光区的响应,增大TiO_2的光吸收范围。实验结果表明:Zn掺杂使锐钛矿TiO_2吸收边红移,并能增强TiO_2的光电效应,可用于材料的光阴极保护。     

一步法合成锐钛矿相和金红石相TiO2的光催化活性的研究

以酞酸丁酯为钛源,利用一步合成法分别合成出锐钛矿相和金红石相TiO2,并利用XRD、BET和SEM表征其晶相、粒度和表面状态,其结果证实两种晶相TiO2具有相近的结晶度和粒度。在此前提下,通过对两种晶相TiO2进行第一性原理、DRS和ζ电位的分析,得到金红石相TiO2的光催化活性优于锐钛矿相TiO2的结论。此外,在可见光条件下,选取带不同表面电荷的三种有机物进行2h光催化实验,其光催化反应动力学的结论证实了金红石相TiO2的光催化反应速率较优,并对其原理进行了解释。     

溶剂对锐钛矿型TiO2纳米结构材料形貌及结构的影响

以CTAB/TiO2有序复合结构为水热反应的前驱体,分别以乙醇,PEG-200,PEG-400,丙三醇为反应溶剂,制备出了一系列不同形貌的TiO2微纳结构,通过TEM、SEM和XRD等表征技术研究了不同溶剂、反应时间和反应温度下产物的结构形态.结果表明,该溶剂热方法前驱体制备简单,操作方便,反应溶剂对TiO2纳米结构的形貌和结晶性有显著的影响.     

Cr、Mn掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势的方法,研究了纯锐钛矿相TiO2、Cr、Mn单掺杂TiO2的能带结构、电荷布居、态密度和光学性质.对电子性质分析发现:Mn掺杂引起杂质能带位于禁带中央,杂质能带最高点与导带相距大约0.6 eV,而最低点与价带相距大约0.65 eV,其中杂质能带主要由O原子的2p轨道和Mn原子的3d轨...     

Pt掺杂锐钛矿型TiO2电子结构和光学性质第一性原理研究

为了研究Pt掺杂对锐钛矿型TiO2电子结构和光学性质的影响,本文采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,对未掺杂和Pt掺杂锐钛矿型TiO2的电子结构和光学性质做第一性原理计算。得到了掺杂前后的品格结构常数、结合能电子态密度分布、能带结构、介电函数虚部、光吸收系数等性质,定性地分析了掺杂前后能带结构和光学性质的变化。研究结果表明,Pt掺杂锐钛矿型TiO2带隙中能产生新的能带,而且能带位置明显下移,掺杂后不但能使TiO2的吸收带产生红移,而且在可见光区具有较大的吸收系数,表现出较高的光催化活性,理论与实验基本吻合。     

蛹虫草菌丝对罗氏沼虾免疫功能的影响

在罗氏沼虾饵料中添加w=1%、2%、3%蛹虫草菌丝能提高罗氏沼虾血清PO活力、肌肉SOD活力、 GSH-Px活力,并同时降低MDA含量.经嗜水气单胞菌攻毒后,实验组的免疫保护率也明显提高.结果证明,蛹虫草菌丝可提高罗氏沼虾的免疫能力,增强抗嗜水气单胞菌的能力.     

蛹虫草菌丝对高血脂调节作用的研究

探讨蛹虫草菌丝对高血脂小鼠调节血脂的作用,135只KM小鼠随机分为9组(n=15只/组):正常对照组、高脂模型组、阳性对照组、加热和不加热蛹虫草菌丝液组(低0.14 g/kg·bw/d、中0.28 g/kg·bw/d、高0.56 g/kg·bw/d). 除正常对照组灌胃等容积的蒸馏水外,其它组均每天早上灌胃高脂乳剂16.5 mL/kg,晚上灌胃给予不同的受试物(33.0 mL/kg),实验持续21 d. 每7 d称量小鼠体质量1次,实验第0天、7天、14天剪尾取血检测血清胆固醇(TC),实验第21天摘眼球取血后解剖小鼠,检测血清TC、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),并计算低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)及肝指数. 结果表明:实验第21天,加热和不加热的蛹虫草菌丝液组和金水宝阳性对照组均显著降低高血脂小鼠血清TC和TG水平(P<0.05),并显著降低小鼠肝指数(P<0.01).     

饲料蛋白水平对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)生长和消化酶活性的影响

探讨了饲料中不同蛋白水平（ω（蛋白）分别为20.2%,29.6%,40.8和51.2%）对罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）生长和消化酶活性的影响。结果表明,在本实验范围内,饲料中不同蛋白水平对罗氏沼虾的特殊生长率（YSGR）影响不显著（P＞0.05）,对淀粉酶的比活性也无显著影响（P＝0.108）,但显著影响类县蛋白酶（P＝0.017)和胃蛋白酶的比活性（P＝0.002）,在同一蛋白水平下,淀粉酶比活性最高,其次为类县蛋白酶和胃蛋白酶,3种消化酶的比活性在ω（蛋白）＝51.2％组最高,随着饲料中蛋白水平的上升,3种消化酶的比活性也呈逐渐上升的趋势,而淀粉酶与类胰蛋白酶比活性的比值逐渐下降,表明罗氏沼虾消化酶活性对饲料中蛋白含量有适应性反应。     

豆粕替代鱼粉对罗氏沼虾生长和消化酶活性的影响

用豆粕替代鱼粉作为收白源制成５种近似等比能（１５．５－１８．２ｋＪ．ｇ＾－１）、等蛋白含量的饲料,其中用豆粕蛋白分别替代鱼粉蛋白质量的２５％,５０％,７５％,和１００％,对照饲料全部以鱼粉作为蛋白源。     

He_Ne激光照射对罗氏沼虾胚胎超弱发光的影响

本文报道He-Ne激光照射罗氏沼虾不同发育时期胚胎对其超弱发光的影响。实验表明激光照射对胚胎超弱发光强度的影响与胚胎所处的发育阶段密切相关。其中，激光照射使早期胚胎超弱发光强度增大，而使中期、后期胚胎发光强度降低。作者认为，这种现象是由罗氏沼虾胚胎发育的特点所造成的，测定胚胎的超弱发光强度可以作为检测激光照射效应的一种指标。     

硫酸铜和酸碱度对河蚌血细胞免疫功能影响的研究

在不同肖度的ＣｕＳＯ４和不同梯度的酸碱下对椭圆背角无齿蚌进行了杀菌能力检测的ＮＢＴ试验,结果表明,较低浓度的ＣｕＳＯ４和弱酸性水体可刺激河蚌的免疫系统,使血细胞吞噬杀菌能力增强,而较高浓度的ＣｕＳＯ４和较低ＰＨ值的水体则会对蚌的免疫系统造成不可逆的伤害。     

智能系统的免疫机制和鲁棒性分析

本文从信息论角度研究智能系统的免疫机制,探讨艾真体和多艾真体的鲁棒性与免疫性的联系,并给出其形式化表示.最后提出了实现免疫机制的算法及其鲁棒性分析.     

黄芪多糖对P_（388）小鼠红细胞免疫促进作用的机制研究

研究了黄芪多糖（ＡＰＳ）对淋巴白血病Ｐ＿（３８８）小鼠红细胞膜功能的影响。研究结果表明，ＡＰＳ（１０～４０ｍｇ／ｋｇ）可显著增加Ｐ３８８小鼠红细胞免疫功能，显著升高红细胞Ｃ３ｂ受体花环率（ＲＢＣ—Ｃ３ｂＲＲ）、红细胞Ｃ３ｂ受体花环促进率（ＲＦＥＲ），同时可降低红细胞免疫复合物花环率（ＲＢ—ＩＣＲＲ）、红细胞Ｃ３ｂ。受体花环抑制率（ＲＦＩＲ）。研究结果还表明，ＡＰＳ增强淋巴白血病Ｐ３８８。小鼠红细胞免疫功能的机制与ＡＰＳ降低Ｐ３８８小鼠红细胞膜过氧化脂质（工ＰＯ）含量、抑制红细胞膜蛋白与收缩蛋白交联高聚物（ＨＭＰ）的形成、增加红细胞膜封闭度、唾液酸含量、增强红细胞膜超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）、钠，钾—三磷酸腺苷酶（Ｎａ＋，Ｋ＋－ＡＴＰａｓｅ）活性有关。     

IgM和IgG的体液免疫响应模型

讨论了免疫系统中免疫，球蛋白Ｇ和免疫球蛋白Ｍ的性能和作用，提出了一个包含ＩｇＭ和ＩｇＧ以及免疫响应中多种细胞生长的数学模型，说明了在首次免疫响应和二次免疫响应中各种细胞的产生及其相互作用。     

人工胚胎和人工免疫的机器学习方法

主要从方法论的角度概述了人工胚胎和人工免疫等领域的国内外机器学习的研究状况,并对进一步的研究工作做了简单的展望．