MSn_（10）（M=Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni）团簇的稳定性和磁性研究

采用密度泛函理论（density functional theory,DFT）中的广义梯度近似（generalized gradient approximation,GGA）对Sn11团簇的4种同分异构体（对称性分别为D5h,D5d,D4h,D4d）的几何结构、电子结构计算研究,得出对称性为D5d的团簇最稳定.将Sn11团簇的中心原子替换成过渡金属原子成为MSn10（M=Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni）团簇,对其稳定性和磁性进行了分析.在Sn11团簇中将中心原子替换成过渡金属原子后,束缚能都变小了,说明过渡金属原子的替换提高了原锡团簇的稳定性,其中NiSn10团簇的束缚能最小,稳定性最强.过渡金属原子都具有一定的磁性,当把这些原子掺入锡团簇后,过渡金属原子的磁性都有所减弱,其中MSn10（M=Sc,Ti,V,Ni）团簇的磁性完全消失,其原因在于掺杂后,团簇中各原子的电荷分布发生了变化.     

钙钛矿型LaMO3(M= Co,Mn,Fe)对己烷和甲烷催化氧化的活性研究

柠檬酸络合法制备钙钛矿LaMO3（M=Co,Mn,Fe）.对于己烷的完全氧化反应和甲烷完全氧化反应过程的活性进行测试,催化剂的催化活性顺序如下：LaCoO3〉LaMnO3〉LaFeO3,得出了相同的规律性：在氧化过程中,温度在250℃～300℃左右存在游离态的氧;温度高于300℃时,游离态的氧消失.     

MgPn(n=1～10)团簇的最低能量结构与稳定性的密度泛函研究

利用杂化密度泛函B3LYP方法在6-311G基组水平上对MgPn(n=1～10)团簇进行了几何构型优化和频率分析,得到了各个尺寸团簇的最低能量结构,并对体系的最邻近键长、平均结合能、裂化能、二阶能量差分进行了计算和分析. 结果表明: MgPn(n=1～10)团簇中Mg原子没有嵌入P团簇中,在n≥4时,MgPn(n=1～10)团簇最低能量结构的几何构型可以看作一个Mg原子直接替代纯磷团簇的P原子获得. 在优化得到的最低能量结构的基础上,发现可以用平均结合能和Mg-P间最邻近键长来共同描述MgPn(n=1～10)团簇稳定性的变化,MgPn(n=1～10)团簇在n=2,4具有较高的稳定性. 与纯磷团簇相比,MgPn(n=1～10)团簇的对称性与稳定性都有所降低.     

Ni2Bn(n=1～10)团簇的结构与稳定性研究

使用密度泛函理论下的广义梯度近似对过渡金属Ni原子掺杂硼基纳米团簇Ni2 B n(n=1～10)的几何构型、稳定性、电子性质进行了系统的研究.研究结果表明:当n≤5时,只有Ni2 B3团簇为立体结构,其余团簇的最低能量异构体都是平面结构.当n=6～10时,它们的最稳定结构均为三维(3D)立体结构.根据平均结合能和二阶差...     

过渡金属硫化物阳离子(MSn+,M=Sc,Ti,n=1,2,3)的理论研究

用密度泛函理论研究了气相中过渡金属硫化物阳离子(MSn ,M=Sc,Ti,n=1,2,3).获得了各种离子的几何结构、电子结构、光谱性质及热力学数据,确定了其基态结构,并和已有实验数据作了对比.根据我们的理论计算,ScS ,TiS 的基态分别为1∑ ,2△.其主要电子组态分别为1σ22σ21π4,1σ22σ21π41δ.MS2 的各种离子基态结构是三元环型结构,ScS2 ,TiS2 的基态分别为1A′,2A′.MS3 的可能结构有直线型结构、三角锥型结构和以 '为中心的平面结构.经过反复计算,优化各种结构并对每一结构做振动频率分析,得到ScS3 ,TiS3 基态分别为:3A″,2A″.     

硅基过渡金属掺杂MSi12-(M=V,Cr,Mn)团簇的结构和性质

基于密度泛函理论结合粒子群优化算法程序卡利普索,对硅基过渡金属掺杂团簇MSi₁₂^-（M=V, Cr, Mn）的几何结构、电子和光谱特性、热力学性质进行系统研究.结果表明,MSi₁₂^-（M=V, Cr, Mn）团簇的基态结构为M位于中心的鼓状高对称性(D_3d,D_3d和C_2h点群对称)结构.基于该基态结构,讨论了体系的分子轨道、电荷转移和极化率等电子特性.此外,拟合出了体系的光电子能谱、红外和拉曼光谱,对主要特征峰进行了归属分析.最后,分析了体系的热力学性质.以期该研究能为过渡金属掺杂硅基纳米材料的实验制备和表征提供重要理论参考.     

团簇MMoS4电子性质密度泛函分析(M=Ni、Co、Fe)

为了研究团簇MMoS₄内部电子流动情况,该文通过B3LYP泛函和def2-tzvp基组对其进行分析(M=Ni、Co、Fe).得到了8种稳定构型,其中三重态3种,一、二重态各2种,四重态1种,包括平面形和类平面形.分析讨论了团簇MMoS₄的电荷量、布居数和原子间电子自旋密度.研究结果表明:金属原子Ni、Co、Fe、Mo通常为提供电子的供电体,是内部电子流动的主要提供者; 而非金属原子S通常作为接受电子的受电体.在团簇MMoS₄内从原子轨道角度进行研究,发现原子的s轨道以电子流出为主,为供电体,而d轨道及p轨道则以电子流入为主,为受电体.     

理论研究不对称团簇(HFBN3)n (n=1-6)的结构和稳定性

采用密度泛函理论方法研究不对称团簇(HFBN3)n (n=1-6)的结构和性质。对于n≥2的团簇,B–Nα键易形成,而B–B和Nα–Nα键不存在。讨论了几何参数随团簇尺寸n的变化规律。通过分析团簇平均结合能和二阶差分值,探讨其相对稳定性,发现团簇(HFBN3)3比其它团簇更稳定。计算IR谱有四个特征区。研究了团簇的热力学性质随温度T以及团簇尺寸n的变化趋势。室温下,由焓变可知单体1形成多聚体（2、3、4、5、6）在热力学上有利。     

[(BCO)5]2M(M=Fe,Co,Ni)金属夹心化合物的结构

基于密度泛函理论B3LYP/6-311++G(d,p)方法,对(BCO)5与3d过渡金属离子Fe2+,Co2+,Ni2+形成的夹层配合物进行了稳定性与结构方面的计算研究.计算结果表明,与Cp-具有等瓣相似性的(BCO)5-可以形成类似于二茂化合物的夹层配合物.[(BCO)5]2M(M=Fe,co,Ni)的结合能小于相应Cp2M的结合能.对[(BCO)5]2Fe的电子结构进行了详细的分析,发现其前线轨道与Cp2Fe有着较大的不同.通过电子结构分析,很好地解释了为什么[(BCO)5]2Co的对称性是C2v,为什么[(BCO)5]2Ni是一个具有理想D5d对称性的三重态结构;三种标题化合物的结合能顺序为[(BCO)5]2Fe＞[(BCO)5]2Co＞[(BCO)5]2Ni.并给出了这一稳定性顺序的原因.     

CO在钙钛矿型稀土氧化物LaMO_3(M=Cr,Mn,Fe,Co,Ni)上的氧化反应

本文用柠檬酸络合法制取了比表面为18.3～31.2m~2/g的LaMO_3(M-Cr,Mn,Fe,Co,Ni)系列化合物。X射线衍射(XRD)鉴定均为单一相钙钛矿型氧化物。LaCrO_3与LaFeO_3物属于正交晶型;LaMnO_3,LaCoO_3和LaNiO_3属三方晶型。在反应温度低于300℃时,一氧化碳氧化反应催化活性次序为:LaMnO_3>LaCoO_3>LaNiO_3>LaFeO_3>LaCrO_3,呈现出LaMO_3晶格氧化合能愈低,催化活性愈好的规律。     

Azo dye degradation behavior of AlFeMnTiM(M = Cr,Co, Ni) high-entropy alloys

Because of the potential carcinogenic effects and difficult degradation of azo dyes, their degradation has been a longstanding problem. The degradation of azo dye Direct Blue 6(DB6) using ball-milled(BM) high-entropy alloy(HEA) powders was characterized in this work. Newly designed AlFeMnTiM(M = Cr, Co, Ni) HEAs synthesized by mechanical alloying(MA) showed excellent performance in the degradation of azo dye DB6. The degradation efficiency of AlFeMnTiCr is approximately 19 times greater than that of the widely used commercial Fe–Si–B amorphous alloy ribbons and more than 100 times greater than that of the widely used commercial zero-valent iron(ZVI) powders. The galvanic-cell effect and the unique crystal structure are responsible for the good degradation performance of the BM HEAs. This study indicates that BM HEAs are attractive, valuable, and promising environmental catalysts for wastewater contaminated by azo dyes.     

机械合金化Fe40M（M=Ni，Co）40Si20过饱和固溶体的物相分析

采用机械合金化方法制备了Fe i Si,Fe Co Si三元系合金,利用X射线衍射仪研究了合金化过程中的相变行为.结果表明,Fe40Ni40Si20经36h球磨可形成αFe(bcc)和γFe(fcc)两相混合固溶体,继续球磨,过饱和α相逐渐分解并向γ相转化,72h后可得单相γFe过饱和固溶体.Fe40Co40Si20经36h可得αFe过饱和固溶体,继续球磨未发现新相生成.     

S2O82-/ZrO2-MxOy(M=Al,Fe,Cr,Mn,Ti)固体超强酸催化剂的研制

制备了一系列金属氧化物MxOy(M=Al,Fe,Cr,Mn,Ti）促进的S2O8^2-/ZrO2-MxOy固体超强酸催化剂，用乙酸和正丁醇的酯化反应研究了制备条件对催化剂活性的影响，实验结果表明，催化剂对酯化反应有很高的催化活性，添加不同的金属氧化物对催化剂的酯化反应催化活性有不同的影响，其中Cr含量为0.5%的催化剂S2O8^2-/ZrO2-Cr2O3对乙酸和正丁醇的酯化反应具有很高的催化活性，乙酸的转化率高达86.1%，而在相同条件下，不加催化剂时乙酸的转化率仅为26.9%，制备条件对催化剂活性影响很大，通过X射线衍射分析（XRD）证实，催化剂中ZrO2主要以四方晶相（Tetragonal phase）存在，少量以单斜晶相（Monoclinic phase）存在，T相和S2O8^2-是保证催化剂活性的关键因素。     

纳米金属酞菁MPc(M=Fe,Co,Ni,Cu和Zn)的合成与表征

采用溶剂热方法以邻苯二甲腈为原料、乙二醇为溶剂在反应釜中合成了各种形貌的Fe,Co,Ni,Cu和Zn纳米金属酞菁化合物,并对它们进行了电子扫描电镜、XRD、红外光谱及紫外-可见光谱表征.结果表明,产品纯度高,产率大,形貌独特.     

XRF滤纸片法测定铁基样品中十种元素的方法研究

本法在Ｘ荧光光谱仪上采用滤纸片法测定样品，避免了基体效应的影响，因而可适用于多种基体的样品，扩大了分析方法的适应性。