Be掺杂ZnO的第一性原理计算

基于第一性原理的Hartree—Fock和密度泛函理论（DFT）混合近似,对纤锌矿ZnO及不同量Be掺杂BexZn1-xO进行了计算．结果表明,Be的掺入导致BexZn1-xO的禁带宽度增大,这一结果与实验有着较好的符合．同时对BexZn1-x的晶格结构、能带结构及电子态密度进行了分析,Be的掺入致使Zn 4s态向高能端移动是禁带宽度增大的主要原因．     

LiH+和LiH-势能函数与光谱参数的理论计算

用密度泛函理论B3LYP方法和6-311 G**基函数对LiH 和LiH-分子离子进行理论计算研究.结果表明,这两个分子离子的基态均为X2∑,其势能函数可以用Murrll-Sorbie来表达.通过势能函数参数得到分子离子的光谱数据.     

LiH6＋和LiH^-势能函数与光谱参数的理论计算

用密度泛函理论B3LYP方法和6-311＋＋G^＊＊基函数对LiH^＋和LiH^-分子离子进行理论计算研究。结果表明，这两个分子离子的基态均为χ^2∑，其势能函数可以用Murrll-Sorbie来表达。通过势能函数参数得到分子离子的光谱数据。     

二氧化氮二聚体及异构化机理的理论研究

采用CBS-QB3组合方法对二氧化氮二聚体结构及异构化机理进行研究,获得了3种稳定异构体及部分异构化过渡态,并计算出其互变反应过程的反应焓、活化吉布斯自由能及反应速率常数等参数。结果表明:3种二聚体的相对稳定性为M3>M2>M1。同时发现,M3和M2构型可以通过键旋转方式实现相互转化,反应主通道为M3→TSM3/M2→M2,该步骤的活化吉布斯自由能为29.50 k J·mol-1,反应速率常数为4.2×107s-1,因此M3极易向M2转化。     

3种卤化氟硼二吡咯染料的理论光谱计算

氟硼二吡咯(BODIPY)染料是一种新型的荧光染料,具备优良的光物理和光化学能性质,是近来化学研究的一个热点.通过密度泛函理论B3LYP/genecp的方法优化计算3种卤化BODIPY染料的分子结构,探讨了其分子结构与前线轨道、能量的关系.运用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算它们在气相和溶液相中的吸收光谱.理论吸收光谱证实3种卤化BODIPY分子随着吸电子原子的增加及分子对称性的变化导致不同程度的红移,并且最大吸收峰均来自HOMO→LUMO(π→π*)跃迁.     

AlN~x(x=0,-1)基态的结构和解析势能函数

采用密度泛函理论的B3LYP/6-311+G(3df)方法优化计算了AlN(X3Π)分子和AlN-(X2∑+)离子基态的平衡结构、振动频率和离解能.根据原子分子反应静力学原理,导出了AlN(X3Π)分子和AlN-(X2∑+)离子的合理离解极限,利用Murrell-Sorbie势能函数和理论计算结果得到基态相应的解析势能函数,并由光谱数据和解析势能函数的关系计算了基态的光谱数据(eα,Be,ωe和ωeχe),计算结果与实验数据符合得相当好.     

聚合物材料PPV及PPyV光电性质的第一性原理研究

运用密度泛函理论平面波赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA),研究了聚对苯乙烯(poly-paraphenylene vinylene,PPV)材料的结构、电学性质以及光学性质。分析其电子态分布与结构的关系,给出了聚合物PPV掺杂前后体系的态密度及能带结构。在标准条件下,PPV单胞内的原子均在同一平面上,其结构常数如键长和键角与实验及理论值符合较好。将PPV的一个C原子用N原子替代,即聚乙烯吡啶(PPyV),计算发现,其能带图与PPV材料相比有细微差别,相对于PPV,吸收谱的波形基本相同,而吸收峰明显发生蓝移。通过比较可知,研究所得结果与现有文献相符。     

LaNi5合金储氢平台压力的模拟

基于密度泛函理论(DFT),采用线性缀加平面波展式结合改进的局域轨道方法 (APW+lo)与量子化学热力学函数关系,计算LaNi5晶胞逐次吸1到7个氢过程中的标准摩尔反应吉布斯函数,从而得到333 K,373 K两个温度下平衡压的变化曲线,计算得到的模拟平台压与实验结果 基本一致.     

LaNi5合金储氢平台压力的模拟

基于密度泛函理论(DFT),采用线性缀加平面波展式结合改进的局域轨道方法(APW+lo)与量子化学热力学函数关系,计算LaNi5晶胞逐次吸1到7个氢过程中的标准摩尔反应吉布斯函数,从而得到333 K,373 K两个温度下平衡压的变化曲线,计算得到的模拟平台压与实验结果基本一致。     

μη2:η2［Cu2O2］2+和Bis(μoxo)［Cu2O2］2+的密度泛函理论研究

酪氨酸酶是一种能氧化酪氨酸残基为对苯醌的生物活性酶,其活性部位含有双铜核心并参与氧化还原反应.实验证明这两个铜核心易与氧气结合生成两种异构体μη2:η2Cu2O2(Ⅱ)和bis(μ-oxo)Cu2O2(Ⅲ), 且它们具有不同的电子结构和化学性质.用量子化学密度泛函理论对乙(撑)二胺和乙腈配合的μη2:η2Cu2O2(Ⅱ)和bis(μ-oxo)Cu2O2(Ⅲ)进行了理论研究,结果表明该两种异构体能量差别较小,相互转化的势垒较低.μη2:η2Cu2O2(Ⅱ)中的Cu-O主要是离子键,Cu2O2呈“Z"构型     

CdGeAs2晶体红外双折射率和吸收系数的第一原理计算

基于第一原理赝势平面波方法,采用密度泛函理论的局域密度近似（LDA）方法计算了CdGeAs2晶体的介电函数,并由此得到红外波段的折射率ne 、no, 双折射率Δn和静态介电常数ε(0),将计算值同实验值作比较,结果一致.还计算了CdGeAs2 晶体的红外吸收系数,与实验测得的红外透过率谱进行了比较,计算值与实验值吻合较好. 结果对CdGeAs2晶体质量的改进和应用具有实用价值.     

铀酰-Salophen与四氢吡咯之间氢键的量子化学研究

基于密度泛函理论(DFT)计算方法,对铀酰-Salophen与四氢吡咯及水分子之间形成的氢键进行了理论计算及分析.结果表明体系1和体系2中的氢键键长都小于0.228 nm,键角都在160°~178°之间,体系1中Salophen的O_1与四氢吡咯上的H_1之间的氢键相互作用能EHB=-10.658 k J/mol,在体系2中铀酰的O_3与四氢吡咯上的H_3及O1与H1之间的氢键相互作用能分别为EHB=-7.989 k J/mol、EHB=-11.114 k J/mol,铀酰-Salophen中的C-O和U=O均可与四氢吡咯形成氢键,且C-O…H-N稳定性大于U=O…H-N.     

三元系无机溶液折射率的计算方法

通过对不同浓度三元系无机溶液的折射率和密度进行测量及相关计算,验证了一种折射率的计算方法:n=1 ∑(ρMDM)j,支持了提出此方法的理论基础:即在光与介质相互作用时,光的磁场起着重要作用;同时证明了电子云导体模型的合理性.实验扩展了此折射率计算方法的适用范围,实验结果为光学材料的研究提供了理论依据,在分析混合溶液的成分、推断其物理、化学性质等方面有一定应用前景,也为正确认识折射机理提供了帮助.     

磷桥联双金属配合物结构优化的量子化学方法研究

采用Hartree-Fock(HF)及密度泛函理论（Density Functional Theory,DFT）方法，在LANL2DZ和CEP-31G基组水平上，对配合物CpW(CO)₂(μ-CO)(μ-PPh₂)Fe(CO)₃(1)和CpW(CO)₃(μ-PPh₂)Fe(CO)₄(2)的结构进行了优化，并将采用不同方法和基组的优化结果与X射线衍射实验数据对照。结果表明，用量子化学方法优化含重金属原子的较大配合物体系的结构是方便可行的，而且DFT方法在此类计算中有更高的准确度。为日后进一步深入开展含有过渡金属原子的双金属配合物的理论研究提供了可靠的计算依据。     

Li3O+超碱团簇的结构及储氢性能的理论研究

采用杂化密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-311++G (d, p)基组水平上对Li₃O ^{0, +}超碱团簇的几何结构和稳定性进行理论计算,并研究了Li₃O⁺团簇的储氢性能。结果表明,Li₃O⁺团簇结构相比中性Li₃O团簇结构的动力学稳定性要高。氢分子在Li₃O⁺团簇表面能以介于物理吸附与化学吸附之间的形式吸附,每个Li原子最多可以有效吸附三个H₂,储氢质量分数可达33.01 wt%。H₂分子在Li₃O⁺团簇表面的平均吸附能范围为1.959~3.591 kCal/mol,该吸附能满足在近室温条件下可逆吸放氢反应的热力学要求。     

含杂质方铅矿的电子结构和光学性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的计算方法,研究银、铟和铊杂质对方铅矿晶体电子能带结构和光学性质的影响。结果表明,银和铊杂质使方铅矿的带隙变窄,而铟杂质相反。当方铅矿晶体中的铅原子被银和铊取代时,费米能级向低能方向移动;且在价带中出现了铟和铊的杂质能级。银和铊杂质没有改变方铅矿的半导体类型,铟杂质的掺入使方铅矿由直接带隙p型半导体转变为间接带隙n型半导体。这有利于电子的转移和提高方铅矿的电化学反应活性。光学性质的计算结果表明,银、铟和铊杂质使方铅矿的吸收带红移。特别是银杂质的存在使方铅矿的吸收系数增加了三个数量级。     

大蒜素类化合物局部电子云密度对活性氧生成的影响

合成新的大蒜素类化合物(DATSs),研究这类化合物对佛波酯PMA刺激巨噬细胞生成的活性氧(超氧阴离子O-·2,过氧化氢H2O2,羟基自由基OH·)可能产生的影响.利用半经验方法计算DATSs的结构参数,分析这些参数与其影响活性氧产生的关系.研究发现,在一定范围内,DATSs的C(2)带负电荷越多则可诱导PMA刺激MΦ产生更多的O-·2;增加C(1)的负电荷或减少C(3)的负电荷均能够诱导H2O2的生成增多;当DATSs的脂溶性接近时,C(2)所带负电荷越多,则MΦ生成的H2O2越多;DATS-1,DATS-2,DATS-3和DATS-5对PMA刺激MΦ产生OH·有抑制作用.表明DATSs局部电子云密度与佛波酯PMA刺激巨噬细胞活性氧的生成密切相关,这些化合物可能通过抑制OH·发挥抗氧化作用.     

AlN-MOCVD生长中气相寄生反应路径

利用量子化学的密度泛函理论,研究用于制备紫外光电器件的AlN薄膜在MOCVD生长中的气相寄生反应,计算与气相纳米粒子相关的3种主要多聚物[DMAlNH_2]_2,[MMAlNH]_2,[MMAlNH]_3与NH_3的反应路径.通过对比不同温度下反应前后的吉布斯自由能差ΔG以及过渡态的活化自由能ΔG~*,判断反应发生的方向和概率.结果表明:[DMAlNH_2]_2存在2条竞争路径,当T749 K时,反应走[DMAlNH_2]_2与NH_3的双分子反应路径,产物为[Al(NH_2)_3]_2;当T749 K时,反应趋向于活化自由能更低的、脱去CH_4生成[MMAlNH]_2的分子内反应路径.[MMAlNH]_2,[MMAlNH]_3与NH_3极易发生双分子反应,脱去CH_4,生成更稳定的气相产物[AlNHNH_2]_2和[AlNHNH_2]_3.[Al(NH_2)_3]_2,[AlNHNH_2]_2,[AlNHNH_2]_3很可能是AlN-MOCVD气相寄生反应的末端粒子,也是AlN生长表面反应和纳米粒子的重要前体.     

苯基亚磷酸甲酯结构与活性的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)水平上对苯基亚磷酸甲酯分子的几何结构进行优化,计算了该分子的分子轨道能、键长、键角、二面角、慕利肯电荷分布及轨道电子激发态,这些分子量化计算结果可为研究苯基亚磷酸甲酯分子性质提供理论基础。     

团簇NiMo3P电子性质的研究

为了探究团簇NiMo3P的微观电子性质,在B3LYP泛函的条件下,文章采用Lanl2dz基组对Ni、Mo、P的价电子进行描述,并运用密度泛函理论(density functional theory,DFT)对团簇NiMo3 P进行优化计算后,得到9种优化构型,其中四重态4种,二重态5种.对团簇NiMo3 P的电子性质进...