金属氢的六角密堆积结构与能量的全量子力学计算

金属氢不仅是一种高效核聚变燃料和高效炸药,而且是一种高温超导材料.此外,对金属氢的研究有助于解决地球物理和天体物理中的一些重要问题,如了解各行星的电性质,磁场的强弱和演变过程等.因此研究金属氢具有重大的理论意义和现实意义.1935年Wignerand Huntington通过计算后指出:氢在足够高的压力下将转变为金属氢.从那以后的近60年来,许多研究人员对超高压合成金属氢进行了大量的实验研究,其中毛河光和Hemley小组的实验工作尤为出色.理论方面,人们已经用能带论或均匀电子气微扰论和类氢原子模型     

LaFeNi_4H_x磁性的研究

AB_5型稀土-过渡族金属间化合物是优良的磁性材料和贮氢材料,对它们已经进行了大量的研究,探讨氢海绵特性和氢对磁性的影响。但是关于LaFeNi_4的工作尚少有报道,本文讨论我们在这方面所作的探索。     

目睹氢在活动

金属在发热状态下吸收氢,会和氢反应形成氢化物。铌是发热状态下吸收氢的典型金属。氢化物是脆性的,因此,在发热状态下与氢反应的金属会产生氢脆化。自从测定了室温下由β氢化物单相组成的铌氢(Nb-H)合金的内耗以后,人们开始对金属氢化物的各种性能发生兴趣,并进行研究。     

LaFe_yNi_(5-y)的自旋玻璃现象

AB,型稀土——过渡族金属间化合物是优良的磁性材料与氢海绵材料,人们对它们进行了大量的研究,我们已对金属间化合物LaFeyNi_(5-y)的磁性与氢海绵特性进行过报道,现本文报道它们的自旋玻璃体特性。     

全球首个金属氢样本消失

<正>两名美国科学家不久前在《自然》期刊发表论文称,通过给氢施加极强的压力,他们成功地造出了有史以来第一个金属氢样本。但没过多久便有媒体披露:由于操作失误,该金属氢样本已损毁或消失。一些学者随即质疑,金属氢样本或许从未造出过。金属氢的潜在用途广泛,颇受物理学界关注。它作为超导体能使计算机运行速度更快,减少传输过程中损耗的     

AlH_3在高压下的状态方程与相变

AlH_3是一种含氢量较高的氢化物,因此,引起了人们很大的兴趣。近些年来,国外对AlH_3在常压下的性质进行了不少研究,但在高压下还研究得很少。我们在高压下研究氢化物的性质的目的有两个:第一,在七十年代初,我们在开展金属氢的研究中曾经就获得金属氢的始态问题提出过一种设想,即能不能通过采用固体氢化物作为始态的途径来得到金属氢。我     

金属氢结构的理论推测

最近的理论工作,似乎使四年来关于自然界中最简单的元素氢能在极高压力下变成金属的报导具体化了。人们曾对苏联声称成功地获得金属氢的实验表示某种冷淡。然而,犹大大学的F.E.哈里斯(Frank E.Harris)和J、德尔哈勒(J.Delhalle)所作的新的计算,看来是支持这些实验发现的。如果金属氢存在的话,它会有一些有趣的特性。它能成为一种高     

氢对金属有何作用

金属的制备和使用中易大量吸收氢元素从而导致氢脆,这是使金属构件脆化乃至断裂的原因之一。文章回顾了氢脆现象的机制和氢对金属的有害作用,并介绍了氢对金属的细化组织、净化熔体、增加塑性与促进非晶化等有益作用。合理利用氢元素可以制备更好性能和特殊性能的材料,并能改善加工性能,简化加工步骤。同时,可以利用氢气在特定金属膜中的溶解和析出,实现低纯度氢气的净化与提纯。     

用原子轨道的线性组合分子轨道电荷、构型自洽(SCCC-LCAO-MO)法计算Fe—H键的电子结构

过渡金属和氢的反应涉及多方面的应用。许多化合物的加氢和脱氢是在过渡金属催化剂上进行;有色金属的冶炼往往在高温下用氢作还原剂还原它们的化合物;电解、电镀和电冶金等电化学过程经常伴随阴极上的放氢。工业氨的合成以及近年来发展的化     

贮氢材料LaFe_(0.9)Ni_(4.1)H_x的Mssbauer效应研究

LaFeNi_4是一种贮氢材料,Van Mal、三沢俊平等人进行过研究,我们曾用不同的活化工艺获得了较好的结果,并进行了Mssbauer效应的研究。关于稀土-过渡族金属AB_5型贮氢材料的Mssbauer效应研究,Rummel等人用(61)Ni源研究了多次氢化循环处理对LaNi_5的影响,其余的大部分工作是用稀土源作的。本文报道我们用~(57)Co源对LaFe_(0.9)Ni_(4.1)所作的探索性研究。     

纳米稀土薄壳式储氢超微粒子金属催化剂

使用H_2+Ar电弧等离子体法制备纳米过渡金属超微粒子,在纳米过渡金属中储存大量的氢,在400℃左右,这些在超微粒子内部填隙位置所储存的氢会发生突然间的大量释放,这些体氢使纳米过渡金属有良好的催化性能。使用高分辨电子显微镜和能谱分析得到薄壳式多面体结构,且在粒子表面存在着大量的缺陷。增加了表面积,增加了活性,在纳米超微粒子中呈现有缺陷的晶体结构,不存在纳米级或微米级的微孔。     

纳米金属氢FCC结构的Kubo效应的量子理论研究

早在量子力学建立初期,H_2和H_2~ 团簇的研究就具有重要的科学意义。通过对H_2分子的定量研究揭示了化学键的本质并开创了现代化学键理论,而H_2~ 的精确解为直接考察量子化学中各种近似方法提供了依据。近年来,随着天体物理、空间技术和新材料技术的发展,特别是为满足研究高密度能源材料和高温超导材料的金属氢的需要,开展H_n和H_n~ (n>2)团簇的研究已势在必行,一方面,它是物理学的重要前沿领域,利用量子力学的新理论和新方法来研究H_n和H_n~ 可了解少数氢原子团簇的凝聚规律及如何过渡到大块材料,为材料设计提供依据,且不断完善和改进现有的处理凝聚态问题的理论方法,这种从原子分子层次出发来研究和设计新材料是当今材料科学发展的一大趋势;另一方面,特别是继芶清泉提出了金属氢的高压合成机理后,接着又提出了从H_n和H_n~ 团簇相互作用的定量计算与分析入手,进而研究金属氢的结构与性质的重要途径,该物理思想实际上把经超高压合成的金属氢视为由纳米级的氢原子团簇H_n组成,即金属氢是一种纳米金属材料。而一般纳米金属材料的一个重要性质是其电离能具有明显的Kubo效应,即纳米级的金属颗粒(或团簇)中很难增加或减少一个电子,因而这些超细颗粒或团簇具有强烈保持电中性的能力。过去我们用改进的排列     

贮氢合金及其应用

氢能,如果以水作为原料来考虑的话,它的资源可以说是取之不尽,用之不竭的。而氢燃烧后又变成水,所以以氢作能源不会破坏自然界的正常循环。氢能是“清洁”的能源,所以在解决世界将来能源问题上,它是最具有吸引力、使人感兴趣的能源之一。现在,人们正在开发能稳定地大量地制造氢的方法。预计不久的将来,世界将进入氢能时代。一般说来,氢的贮藏方法有两种方式,一是将氢气压缩收集在高压容器中,一是将氢液化变成液态氢贮存。然而最近几年发现了某些合金能够贮藏氢,引起了人们极大的兴趣。广泛开展了使用贮氢合金贮藏氢的研究工作。贮氢合金不仅具有贮藏氢的功能,而且还有许多其它特殊功能,利用这种合金开发一些新产品的工作在世界上开展得非常活跃。 1.贮氢合金及其性质贮氢合金是一种具有接触氢气能发生化学反应生成金属氢化物的功能的特殊含金材料,生成氢化物的同时也产生生成热(发热),如图1所示。     

钢中白点内表面规则花纹的形成机制

结构钢氢含量偏高时,氢原子在缺陷处聚集形成氢分子,发生2H→H_2反应,在金属内部形成厚度约为10~(-3)mm的内裂,即白点。白点内充满氢气,计算表明,当钢中氢含量为4mL/100g时,室温时氢压可达10~5MPa。将白点断口在电子显微镜下放大到2000倍以上,在白点内表     

烯烃基环戊二烯的合成

环戊二烯是重要的有机配位体,它们与金属形成以π键结合的稳定的金属有机化合物。当环上氢被烷基或烯烃基取代时增强了π-金属-环键的稳定性。烯烃基环戊二烯如烯丙基和丁烯-2-基环戊二烯可由环戊二烯基钠与相应的卤代烯烃反应制得。苯基烯丙基醚高温裂解     

氨硼烷:一种高性能化学储氢材料

世界范围内能源危机,气候和环境问题日渐凸显,亟需寻找合适的可替代能源.在众多新型能源中,氢能作为一种储量丰富、燃烧无污染、能量密度高的绿色能源,可以为燃料电池提供高效稳定的动力来源而引起广泛关注,如何将其安全高效的储存是氢气应用于车载燃料电池的技术瓶颈.硼氮氢类化合物由于具有储氢密度高、释氢条件温和等优点成为学术界关注热点.氨硼烷(ammonia borane,AB)为代表性化合物,其含氢量高(19.6%,质量百分比)、热稳定性适中、释氢温度低,被认为是最具潜力的新型储氢材料之一.氨硼烷中的一个正氢被金属原子取代后形成的金属氨硼烷(metal amidoborane,MAB),可以有效抑制硼吖嗪的生成.研究者们对这类储氢化合物进行了大量的理论和实验研究,改进其性能,降低释氢温度,缩短诱导期,减少挥发性有害气体硼吖嗪、氨气、乙硼烷的生成.本文从氨硼烷结构中特殊的双氢键入手,总结了氨硼烷的合成方法,并详细综述了添加剂对氨硼烷和金属氨硼烷释氢性能的影响,介绍了氨硼烷的再生以及在其他方面的研究进展,最后展望了氨硼烷的研究前景.     

用含硫聚硅氧烷-铂络合物催化合成有机官能基氯硅烷

有机官能基氯硅烷是一类用途很广的有机硅化合物,合成这类化合物的一条重要途径是通过不饱和烯烃的硅氢加成反应进行的,通常用氯铂酸(H_2PtCl_6·6H_2O)作为催化剂。然而,用氯铂酸作为均相催化剂给工业生产带来某些问题:有腐蚀性、难与产物分离和不易回收等。近年来出现的高分子金属催化剂兼有均相催化剂和异相催化剂的优点,大量研究表明,这类新型催化剂能够有效地催化多种有机合成反应。文献中关于高分子金属催化剂催化的硅氢加成反应虽然有报道,但仅限于一些简单的烯烃反应。从实际应用的观点考虑,     

NaAlH4贮氢材料中掺杂Ti的催化特性及机理综述

阐述了NaAlH₄贮氢材料中掺杂Ti的催化特性及反应机理, 对比分析了目前关于催化反应过程中的中间活性物质的不同学术观点, 并探讨了催化反应过程中可能的反应过程和机理. 分析总结认为, 对于NaAlH4贮氢材料中掺杂Ti催化反应机理的相关理论均有待于进一步的完善, 而该系列贮氢材料的掺杂Ti的催化特性及反应机理的研究将为其他金属络合物贮氢材料的催化剂设计提供有益的参考和借鉴.     

金属有机化学

一般所说的有机化合物,指的是含有碳-氢、碳-碳或者还含有碳-氧、碳-氮、碳卤等键的化合物.金属有机化合物,指的是含有金属-碳键的化合物.这种金属-碳键可以是σ-键、π-键或夹心键. 金属有机化学是一门古老而又年青的学科.说它古老,可以追溯到1827年丹麦的蔡斯(Zeise)合成了     

双(烯烃基环戊二烯基)金属衍生物的研究

利用烯烃基环戊二烯基钠与金属氯化物在四氢·呋喃中反应,我们合成了一系列新的一般式为(η~5-RC_3H_4)_2MCl_2的金属有机化合物,式中M=Ti、Zr、Hf;R为烯烃基。如烯丙基(CH_2:CHCH_2—),2-丁