Na-B小团簇的密度泛函理论研究

使用Gaussian03程序包,采用密度泛函B3LYP在6-311+G(d)基组水平上对NanBm(n+m＝6)团簇进行理论研究.通过对NanBn团簇的几何结构、能量、最高占据轨道和最低空轨道能隙、振动频率以及原子电荷分布等进行分析.结果表明,随着Na原子数的增加,NanBm团簇的稳定性下降,其化学活性增强.在所有的最...     

平面B_nCP(n=1-6)团簇的结构和稳定性的理论研究

利用密度泛函理论(DFT)对平面B_nCP(n=1-6)的几何结构、相对能量、稳定性以及势能面进行了计算和分析.得到了B_nCP(n=1-6)团簇的最稳定结构.除了BCP团簇是直线型结构,其余的B_nCP团簇为相应的n元环状结构.通过分析平均原子成键能(BE)、能量二次差分(△~2E)和成键能增量(IBE)与B原子数的关系后发现,BCP、B_3CP和B_5CP团簇具有较高的稳定性.此外,B_nCP(n=1-6)团簇的稳定性与离域的π-分子轨道、σ-正切分子轨道和σ-径向分子轨道的相互作用有关.价轨道、ADNDP和ELF分析揭示了B_5CP具有σ-芳香性和π-反芳香性.     

基于密度泛函理论对AgAu_n团簇结构及电子性质的研究

从第一性原理出发,利用密度泛函理论中广义梯度近似对AgAun(n=1～8)团簇几何结构和电子结构进行分析,得到了AgAun团簇最低能量结构及亚稳态结构.结果表明,当2≤n≤7时,AgAun团簇的基态结构为平面结构,可通过较小的团簇边戴帽一个原子生长而得,n=8是AgAun二元团簇由二维结构转变为三维结构的临界尺寸.综合AgAun团簇基态的平均结合能、二阶能量差分、垂直电离势及最高占据分子轨道与最低未占据分子轨道之间的能隙分析可知,n为奇数的AgAun团簇的稳定性相对较高,并且AgAu5团簇的稳定性表现突出.     

基于密度泛函理论对AgAun团簇结构及电子性质的研究

从第一性原理出发,利用密度泛函理论中广义梯度近似对AgAun(n=1～8)团簇几何结构和电子结构进行分析,得到了AgAun团簇最低能量结构及亚稳态结构.结果表明,当2≤n≤7时,AgAun团簇的基态结构为平面结构,可通过较小的团簇边戴帽一个原子生长而得,n=8是AgAun二元团簇由二维结构转变为三维结构的临界尺寸.综合AgAun团簇基态的平均结合能、二阶能量差分、垂直电离势及最高占据分子轨道与最低未占据分子轨道之间的能隙分析可知,n为奇数的AgAun团簇的稳定性相对较高,并且AgAu5团簇的稳定性表现突出.     

二元金属Cu-Ni团簇稳态结构及电子特性的密度泛函研究

采用基于密度泛函理论的DMol团簇计算方法,对二元过渡金属CunNim（3≤n＋m≤6）团簇的各种组分进行了全面的优化计算,通过平均结合能与最高占据轨道与最低未占据轨道能级的能隙计算表征和分析了其结构稳定性,同时计算了所属点群、原子间距、及总自旋磁矩等,分析得出Ni团簇中掺入少量Cu可以增加团簇的稳定性,在中性CunNim团簇中,团簇的对称性和原子间距是决定团簇总自旋磁矩的重要因素。     

Sc_nN(n=2～12)团簇的结构与稳定性研究

基于第一性原理,在密度泛函理论框架下,用广义梯度近似(GGA)的方法研究了团簇ScnN(n=2～12)的几何构型和电子结构,计算了它的束缚能、结合能、最高占据轨道与最低占据轨道之间的能隙、离解能等性质.结果表明,对于ScnN(n=2～12)的所有团簇,可以有11种基态构型,但稳定的只有Sc6N和Sc10N这两种构型,其原因在于中心原子参与了轨道的杂化,中心原子是否参与轨道的杂化,对团簇稳定性有重要影响.     

AlmWn（m＋n=2-6）团簇结构与稳定性的研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,优化了AlmWn（m＋n=2-6）团簇的稳定结构,计算了团簇的电离势,电子亲和能,最高占据轨道能级（HUMO）和最低空轨道能级（LUMO）及二者间的能隙。得出了团簇均为空间立体结构,Al4W2团簇较其他团簇的稳定的结论。     

掺铅锂小团簇的结构、稳定性和化学键研究

采用密度泛函理论的B3LYP方法,对锂原子用全电子6-311++g(d,p)基组,铅原子用sddall相对论有效实势基组研究了LinPb(n=7~9)二元团簇较低能量构型的几何结构,并讨论了能量最低的基态构型的化学键和稳定性.研究表明,掺入的铅原子与锂原子之间形成的化学键为共价键,并且成键的价电子对倾向于铅原子.Li8Pb二元团簇基态构型的最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUOMO)之间的能隙比LinPb(n=7,9)二元团簇基态构型的大.此外,基于对LinPb(n=7~9)二元团簇基态构型平均原子化能、垂直电离能和垂直电子亲和能的计算分析,得出Li8Pb二元团簇的基态构型最稳定.     

遗传算法优化(MgO)n团簇(n=2～20)结构

基于经验势，利用遗传算法研究了中性氧化镁（MgO）n团簇（n=2～20）的稳定结构．当n=3，6，9，12，15，18时，（MgO）n团簇具有幻数结构．对这些幻数结构的不同稳定异构体在Me2／6—31G水平上进行优化，并对稳定结构的特征及其随尺寸变化的规律进行了分析．同时，优化了带负电的（MgO）n^-（n≤6）团簇的结构，分析了额外负电子对团簇结构的影响．     

(HgTe)_n(n=2～8)团簇的基态结构和电子性质

采用密度泛函理论计算,研究了(HgTe)n(n=2～8)团簇基态结构、结合能、能隙、垂直亲和势和二阶能量差分等性质。在广义梯度近似下,对(HgTe)n各种可能的几何结构进行了优化,预测了各团簇的最稳定结构,并对其电子性质进行了计算。研究结果表明:当n=2、n=3时,团簇的最低能量构型是平面结构;当n≥4时,团簇的最低能量结构是三维结构,并且可以看成是由(HgTe)2和(HgTe)3单元组成。(HgTe)n团簇的能隙、垂直亲和势和二阶能量差分表明:(HgTe)3和(HgTe)6是团簇的稳定结构,即n=3和n=6是团簇的幻数。     

应用密度泛函理论研究(MgO)_nCu团簇的结构和电子性质

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(GGA)对(MgO)nCu(n=2～8)团簇的几何构型进行优化,并对能量、频率和电子性质进行了计算.结果表明:(MgO)nCu的最低能量结构是在(MgO)n的最低能量结构或者亚稳态结构的基础上吸附一个Cu原子生长而成,且Cu原子的吸附以桥位为主.布局数分析表明Cu原子的吸附对近邻原子的电荷影响比较大,Cu原子得失电子的方向可以改变.Cu原子的吸附增强了(MgO)n的化学活性.二阶能量差分,垂直电离势和分裂能表明(MgO)4Cu是最稳定的团簇.     

高压下MgO状态方程的分子动力学研究

利用引入呼吸壳层模型BSM（Breathing Shell Morid）的分子动力学（MD）结合离子间相互作用势模拟了MgO的状态方程．温度300K时模拟的MgO体积压缩率和实验值基本一致，且模拟的状态方程和实验值也吻合得很好，并进一步模拟了更高压强更高温度下MgO的状态方程．     

Observation of ligand effects during alkene hydrogenation catalysed by supported metal clusters

Homogeneous organometallic catalysts and many enzymes activate reactants through coordination to metal atoms; that is, the reactants are turned into ligands and their reactivity controlled through other ligands in the metal's coordination sphere. In the case of supported metal clusters, catalytic performance is influenced by the support and by adsorbed reactants, intermediates or products. The adsorbates are usually treated as ligands, whereas the influence of the supports is usually ascribed to electronic interactions, even though metal clusters supported on oxides and zeolites form chemical bonds to support oxygen atoms. Here we report direct observations of the structure of supported metal clusters consisting of four iridium atoms, and the identification of hydrocarbon ligands bound to them during propene hydrogenation. We find that propene and molecular hydrogen form propylidyne and hydride ligands, respectively, whereas simultaneous exposure of the reactants to the supported iridium cluster yields ligands that are reactive intermediates during the catalytic propane-formation reaction. These intermediates weaken the bonding within the tetrahedral iridium cluster and the interactions between the cluster and the support, while replacement of the MgO support with gamma-Al2O3 boosts the catalytic activity tenfold, by affecting the bonding between the reactant-derived ligands and the cluster and therefore also the abundance of individual ligands. This interplay between the support and the reactant-derived ligands, whereby each influences the interaction of the metal cluster with the other, shows that the catalytic properties of supported metal catalysts can be tuned by careful choice of their supports.     

金属钨中氦团簇扩散与形核特性的分子动力学研究

本文应用分子动力学方法模拟研究了氦团簇在金属钨中的扩散特性,得到了不同大小团簇的扩散系数,结果表明氦团簇越大,扩散越慢.氦团簇越大越容易激发出自间隙钨原子,且大的氦团簇只需要很低的钨基体温度即可激发.在金属钨中加入125个氦原子（氦浓度低于0.1%）,研究了氦团簇的形核特性.通过比较氦团簇、自间隙团簇和空位团簇3种缺陷的尺寸分布发现,氦团簇的尺寸在800 K达到最大值,其它两种缺陷尺寸随温度的增加而逐渐增大.     

甲苯—丙烯烷基化合成异丙基甲苯新型催化剂的研究

本文考察了用ＭｇＯ、ＣａＯ、ＮｉＯ、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ｆ和Ｌａ２Ｏ３改性的ＨＭ分子筛对甲苯－丙烯烷基化性能的影响．结果表明：ＭｇＯ、ＣａＯ改性导致活性和异丙基甲苯选择性降低;ＮｉＯ、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３改性主要影响选择性;ＳｉＯ２、Ｌａ２Ｏ３改性在含量较低时基本不影响活性和选择性,含量高时活性降低,邻异丙基甲苯选择性增加．影响活性和选择性的主要因素可能是分子筛的骨架硅铝比和钠含量．     

BST/MgO复合陶瓷的结构和介电性能

采用陶瓷烧结工艺制备了BST/MgO复合陶瓷,研究了不同MgO含量对材料微观结构和介电性能的影响.实验结果表明:BST/MgO复合陶瓷中只存在BST和MgO两相,Mg元素大部分以MgO独立相的形式存在,少部分固溶到BST晶格中;加入MgO有细化晶粒的作用,使晶粒大小更均匀;BST/MgO复合陶瓷比纯BST的相对介电常数和介电损耗均有明显下降,随着MgO质量分数的增加,相对介电常数下降,介电损耗略有增加.当频率为1 MHz,MgO质量分数为20%时,相对介电常数和损耗分别为315和0.004 8.     

原子团簇 P6 和 P8 同分异构的从头算研究

使用分子图形学方法设计出１４种Ｐ６和２４种Ｐ８可能的结构,并对其进行了分子力学、ＰＭ３半经验量子化学和Ｇａｕｓｓｉａｎ９８从头算优化和频率计算。在磷原子团簇模型设计中,原子采用一、二、三或四配位。从各异构体的比较可得知,最稳定的Ｐ６是由正四面体Ｐ４派生出的结构,楔状结构Ｐ８总能量最低。四面体Ｐ４和楔状结构Ｐ８是设计磷原子团簇模型的重要的侯选子结构。磷原子团簇可使用单原子加和的方式逐步形成原子数目更     

掺CeO_2的MgO－CaO系中CaO和MgO的晶粒生长动力学

研究了ＭｇＯ－ＣａＯ系耐火材料中主要氧化物ＣａＯ和ＭｇＯ在高温下的晶粒生长动力学，发现ＣｅＯ２的存在降低了ＣａＯ和ＭｇＯ的晶粒生长活化能，提高了结构基元的扩散速率，促进了ＣａＯ和ＭｇＯ晶粒的生长，从而揭示了掺ＣｅＯ２的ＭｇＯ－ＣａＯ系耐火材料抗水化性提高的本质     

钴镁固溶体催化剂在混合导体透氧膜反应器中的应用

考察了CoO/MgO 固溶体催化剂在BaCo_0.7Fe_0.2Nb_0.1O_3−σ(BCFNO)透氧膜反应器内, 对焦炉煤气(coke oven gas, COG)中甲烷部分氧化重整(partial oxidation of methane, POM)的催化性能. 首先, 研究了CoO/MgO固溶体催化剂合成的工艺条件; 然后, 考察了焦炉煤气流量和空气流量对重整性能的影响, 并对比分析了NiO/MgO固溶体、CoO/MgO 固溶体催化剂和0.5%RuCoO/MgO 催化剂的重整性能. 实验结果表明, NiO/MgO 固溶体催化剂的重整性能优于CoO/MgO 固溶体催化剂. 但经Ru贵金属修饰后, CoO/MgO 固溶体催化剂的催化活性得到了很大提高.     

Comparing the biological coherence of network clusters identified by different detection algorithms

Protein-protein interaction networks serve to carry out basic molecular activity in the cell. Detecting the modular structures from the protein-protein interaction network is important for understanding the organization, function and dynamics of a biological system. In order to identify functional neighbor- hoods based on network topology, many network cluster identification algorithms have been devel- oped. However, each algorithm might dissect a network from a different aspect and may provide dif- ferent insight on the network partition. In order to objectively evaluate the performance of four com- monly used cluster detection algorithms: molecular complex detection (MCODE), NetworkBlast, shortest-distance clustering (SDC) and Girvan-Newman (G-N) algorithm, we compared the biological coherence of the network clusters found by these algorithms through a uniform evaluation framework. Each algorithm was utilized to find network clusters in two different protein-protein interaction net- works with various parameters. Comparison of the resulting network clusters indicates that clusters found by MCODE and SDC are of higher biological coherence than those by NetworkBlast and G-N algorithm.