碳受体配位键解离能的密度泛函理论计算

密度泛函方法和Hartree-Fock方法在预测分子稳定性方面,得到了广泛应用.然而,越来越多的证据表明,目前流行的密度泛函存在一些致命缺陷,比如误差随体系的增大而增大,系统低估反应能垒,无法正确描述范德华相互作用,系统低估解离能等.而且Hartree-Fock方法对键解离能的描述也存在缺陷.本文首先采用7种DFT方法、G4方法对碳作为受体的配合物的几何构型进行了优化,对总能量、结合能以及这些配合物内C-N,C-P两种键解离能进行了计算,以比较它们的稳定性.在此基础上,对计算结果与实验值和高精度G4值进行了比较,来评价密度泛函方法的表现.     

一种基于咔唑和三苯胺的D-A-π-D构型化合物的设计及聚集诱导发光性质

以咔唑和三苯胺基团作为电子给体,酮基作为电子受体,碳碳双键作为π桥,设计合成了一种具有D-A-π-D构型的化合物L,通过核磁共振氢谱、碳谱、质谱和红外光谱对化合物L进行了表征。利用紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱,并结合含时密度泛函（TD-DFT/B3LYP）理论,研究了化合物L在不同极性溶剂中的光物理性质及聚集诱导发光（AIE）性质,结果表明化合物L对极性较为敏感,当含水量为80%时化合物L的荧光强度达到最大值,约是纯乙醇的17.5倍,是一种典型的AIE分子。     

第三过渡系金属单氧化物电子结构的密度泛函理论研究

采用B3LYP,BLYP,B3PW91,MPW1PW91,BP86,B3P86,SVWN,PBE1PBE和BPW91九种密度泛函方法,系统地研究了除镧系元素以外的第三过渡系金属单氧化物及其正负离子的键长、频率、电离能、电子亲和势及解离能.结果表明,计算方法与每种元素形成的系列单氧化物及其正负离子性质之间存在十分敏感的关联.本论文的工作对与第三过渡系金属元素相关的理论研究选取合理有效的密度泛函方法有一定的帮助.     

三核锇羰基化合物的理论研究

研究对第3长周期过渡金属配合物最优的理论计算方法,预测有可能被实验合成的新三核锇羰基化合物的结构.采用3种密度泛函方法和2种有效核势基组对中性三核锇羰基化合物Os3(CO)n(n=12,11,10,9)进行理论计算,优化出18个稳定异构体.通过Os3(CO)12理论计算与实验数据的比较,说明MPW1PW91密度泛函方法与有效核势基组相结合,在预测第3长周期过渡金属羰基化合物分子构型和振动频率方面具有很好的可靠性.用该计算方法得到了不饱和三核锇羰基化合物Os3(CO)n(n=11,10,9)的优化结构,并与相应的铁羰基化合物进行了比较.     

甲基对1,3,6,8-苯基芘光电性质的影响

采用密度泛函理论(DFT)等量子化学方法对3种甲基取代1,3,6,8-苯基芘化合物进行计算研究.研究包括基态和激发态几何结构、前线分子轨道、电离能、电子亲和势、空穴/电子重组能及吸收光谱和发射光谱等信息.结果表明:化合物的光电性质与苯环上甲基的取代位置密不可分.在苯环对位引入甲基,所设计的化合物1,3,6,8-对甲苯基芘(TPPy)与在苯环间位引入甲基的1,3,6,8-间二甲苯基芘(TDMPPy)具有相似的结构和光电性质,值得进一步实验探索研究.     

HClO的结构及其异构化反应机理的理论研究

用MP2方法和密度泛函方法研究了HOCl与HClO间的异构化反应机理,找到了反应的过渡态,用MP2方法和几种密度泛函方法计算得到的结果,以及在密度泛函方法中用不同的基组计算所得的结果与实验值进行比较,研究发现MP2方法计算的结果优于密度泛函方法计算的结果,而用密度泛函方法计算的结果中基组越大其计算结果与实验值符合得越好.同时发现HOCl及其异构体HClO都具有Cs对称性,HOCl异构化为HClO的反应活化能较大(320.0 kJ/mo1),说明HOCl异构体较稳定.     

N,N-二苯甲酰-半胱氨酸甲酯的合成及理论研究

以L-半胱氨酸为原料,合成了N,N-二苯甲酰-半胱氨酸甲酯,通过元素分析、FTIR、UV-vis1、H-NMR1、3C-NMR和MS对标题化合物进行表征并确定其结构.运用Gaussian 03量化程序包,采用B3LYP密度泛函(DFT)的方法,在6-31G(d)水平上对分子的几何构型进行了优化,在优化的基础上用含时密度泛函(TDDFT)方法计算了化合物的电子光谱,计算值与实验值基本吻合.     

两种荧光染料的合成及其量子化学研究

为研究荧光染料的发光机理,以4-溴-1,8-萘二甲酸酐和N,N-二甲基乙二胺为原料,合成了两种不同取代基的1,8-萘酰亚胺染料,并以核磁共振氢谱及质谱对产物结构进行表征,测定它们的激发光谱和发射光谱.采用密度泛函理论方法,对其基态结构进行优化,同时用单激发组态相互作用方法及6-31G(d)基组优化其最低激发单重态几何结构,用合时密度泛函理论及6-31G(d)基组计算基于上述结构的激发波长和发射波长.计算结果表明,该类物质电子在基态与激发态间的跃迁,主要是电子从环外原子转移至3个六元环上,预测的光谱性质与实验结果相符合.     

Fcc结构Ti-Al合金的原子状态及其性质

在特征晶体模型基础上,引入特征原子的有效电荷概念,从第一原理出发利用特征晶体理论对Fcc结构Ti Al合金系的无序固溶体、TiAl金属间化合物电子结构和晶体性质进行研究.其过程为:首先采用中心原子团簇模型,用密度泛函理论的离散变分方法确定特征原子的有效电荷;然后用密度泛函理论的线性Muffin tin轨道法研究特征晶体的电子结构和性质;再根据特征晶体理论的叠加原理计算实际合金的性质,得到固溶体的平衡晶格常数、结合能、体弹性模量随成分变化的关系曲线.计算结果表明,金属间化合物TiAl的平均原子体积和结合能与实验数据一致.     

尖晶石CSi2N4化合物的电子结构和硬度分析

采用密度泛函理论在广义梯度近似下的赝势平面波方法,对尖晶石CSi2N4体系进行晶格优化,得到能量最低的稳定结构,获得平衡态时的晶格常数,并计算了总能量、弹性常数、体变模量、能带结构和态密度,再根据计算结果对其稳定性和电子结构进行分析.最后,计算了尖晶石CSi2N4化合物的硬度,并与尖晶石结构的氮化碳(C3N4)进行了比较.     

我国能源形势及发展对策

总结了近年来我国能源发展取得的成绩，研究分析了我国能源发展面临的形势和挑战，提出了当前和今后一个时期能源工作的主要任务。特别强调保证能源安全供应是能源战线的一项首要任务、基本任务和长期任务，同时要大力节约能源，调整优化能源结构，加快能源科技自主创新，扩大能源国际合作，推动能源科学发展，为经济社会健康、持续、协调发展提供保障。     

可再生能源的基础科学问题及其相关技术

能源问题日益成为制约21世纪经济社会发展的全球性问题,减小化石能源用量、增大核能与可再生能源份额成为构建我国能源可持续发展体系的重要发展路径。本文介绍了以太阳能、生物质能、风能为代表的可再生能源当前重点关注的有关基础科学问题及其相关技术。     

静电场中的能量讨论

本文就静电学中的能量问题作了几点探讨，并且对一些主要公式进行了对比，指出了静电场的能量是电场固有的，否定了超距作有的观点。     

节能利能与可再生能源

当今科技迅猛发展，能源在工业生产与民用生活中消耗量日益增大。我国的不尽合理的产业结构导致能源利用率很低，单位产值能耗是发达国家的3－4倍，能源平均利用率只有30％左右，提高能源利用率和有是当前的紧迫任务。我国常规能源资源相对不足，人均战胜量仅为世界平均水平的一半，能源供需矛盾十分突出，按目前开采能力和探明储量计算，我国煤炭可开采作用150年，而石油仅20－30年，所以当今必须重视研究能源发展的新思路和模式，开发可再生能源势在必行。未来的世纪，新能源和可再生能源将逐步发展并最终成为主要能源。     

关于静电场能量的讨论

该文剖析了静电能，自能，相互作用能和电场能的内涵及它们之间的关系。     

海洋强国建设背景下加快海洋能开发利用的思考

 分析了中国海洋可再生能源开发利用在资源、政策、技术、经费支持、从业规模等方面的现状和取得的成绩；提出了在海洋强国建设背景下，中国海洋可再生能源开发利用作为战略性新兴产业面临的机遇与挑战；总结了发展海洋可再生能源产业急需解决的激励政策和产业引导、稳定发电的技术、公共服务平台建设三方面问题。     

能效标识制度助推节能进程

本文介绍了能效标识制度的基本内容和实施范围,分析了能效标识制度与节能的关系以及实现节能的管理机制,讨论能效标识制度在国家节能补贴政策中发挥的作用,并提出加强能效标识制度节能效果的三点建议.     

试析我国男子撑竿跳高主要技术特征

本文应用图片、录像等手段对我国男子撑竿跳高运动员的技术进行一些运动生物力学分析，找出我国运动员与世界优秀运动员的主要技术差距，提出针对性的手段，试图提高我国男子撑竿跳高运动员的技术水平。     

能源发展趋势及主要节能措施

作者回顾了世界能源发展的历史,展望了能源发展的趋势.在详细论述了我国能源现状的基础上,阐明了节能的重要意义,同时分析了节能的潜力,提出了节能的主要措施.     

我国能源领域科技工作取得阶段性成果

随着经济社会的快速发展,我国能源领域的问题日益凸显,严重制约了国民经济发展。为此国家颁布《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》,在战略层面加强了能源领域研究,围绕“工业节能”、“煤的清洁高效开发利用、液化及多联产”、“复杂地质油气资源勘探开发利用”、“可再生能源低成本规模化开发利用”及“超大规模输配电和电网安全保障”5个优选主题,部署了一批前瞻性科技项目。7年来,我国能源领域的科技工作,总体进展顺利,各优选主题落实情况良好。但针对经济社会发展和环境变化对能源领域提出的新需求、新挑战,需进一步强化科学统筹与优化部署。