Mg_2Si热电特性的第一性原理研究

运用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了Mg_2Si晶体中原子间的相互作用势能、电子的能带结构、声子谱、声子态密度和热力学参数.计算结果表明:当Mg_2Si晶体中各原子处在平衡位置时,Mg-Mg键的势能最大,其次为Mg-Si键,Si-Si键最小,Mg_2Si晶体禁带宽度为0.217eV,属于间接带隙半导体,通过振动频谱及声子态密度图可知,存在9条色散关系曲线,其中3条为声学波,6条为光学波,且频率在280cm~(-1)附近的格波振动较强.随着温度的增加,熵、内能均增加,而亥姆霍兹自由能减少.当温度低于200K时,比热容随着温度的增加显著增加,在低温范围内符合德拜模型.当温度高于400K时,比热容符合爱因斯坦模型,其值接近于常数CV=74.8J·mol/K.     

芘衍生物有机半导体分子的电荷传输性质

使用密度泛函理论在B3LYP/6-311++G**理论水平计算芘及其五个衍生物分子的电荷传输速率.结果显示:在芘分子中引入OH、CH_3O、F和C≡N、CH≡C不饱和键基团将影响电荷传输性能.引入具有不饱和键基团可以设计成有机半导体分子.五个衍生物分子中,引入C≡N的分子空穴传输速率最大,为4.511cm~2·V~(-1)·s~(-1).引入CH≡C的分子电子传输速率最大,为2.443cm~2·V~(-1)·s~(-1).     

氮化铝分子及氯化锂分子结合能的量子蒙特卡罗研究

通过量子蒙特卡罗方法(QMC)利用不同的密度泛函轨道对氮化铝分子及氯化锂分子的结合能进行研究.采用扩散蒙特卡罗方法(DMC)得到氮化铝分子的结合能为2.993 eV,氯化锂分子的结合能为6.694 eV.与其他理论计算相比较,更接近实验得到氮化铝和氯化锂分子的结合能(2.862±0.391 eV和6.646 eV).同时,利用密度泛函理论对氮化铝分子及氯化锂分子的结合能进行研究时发现,利用密度泛函理论计算得到的结合能范围跨度很大且非常不准确.另外,在利用量子蒙特卡罗方法的计算中发现,不同类型的密度泛函轨道对结合能的计算产生一定的影响,这就需要在利用量子蒙特卡罗方法进行计算时考虑轨道的选择.     

外电场作用下SH2分子特性研究

在不同理论水平优化得到SH2分子的基态稳定构型,通过基态能量比较,选取密度泛函B3P86方法和6-311++g(3df,3pd)基组对SH2在不同外电场下分子基态的稳定电子结构进行计算,研究了外电场对SH2分子基态总能量、键长、键角、偶极矩、能级分布、能隙、电荷分布的影响.结果表明,随着Z方向外电场的增加,键角、偶极矩和H原子电荷递增,总能量、能隙和S原子电荷递减.分子键长随着Z方向外电场绝对值的增加而增加.     

α-甲基-2-取代苯乙烯基苯并咪唑染料含时密度泛函理论研究

目的运用量子化学计算为苯乙烯基苯并咪唑染料分子的结构与性质关系,以及染料的设计及合成提供理论依据。方法采用PBE1PBE和B3LYP两种密度泛函理论(DFT)方法及6-31G*极化基组对染料分子进行量化计算。结果对α-甲基-2-取代苯乙烯基苯并咪唑染料系列进行了几何构型全优化,并采用含时密度泛函方法(TD-DFT)计算了分子第一激发态的电子跃迁,计算所得到的最大吸收波长λmax与实验值吻合得很好,在微观上解释了苯环上取代基CH3,OH,Cl,OCH3,N(CH3)2,NO2对分子电荷转移,前线轨道能量和电子光谱的影响规律。结论采用PBE1PBE/6-31G*方法可以计算并预测苯乙烯基苯并咪唑系列染料分子的几何构型和电子吸收光谱性质。     

二甲硝胺含能材料的特性研究(英文)

引用密度泛函(B3LYP)和单双族耦合理论方法(CCSD)和配合3-21G(d),6-31G(d),6-31+G(d),6-311G(d,p)and cc-pVDZ基组计算二甲硝胺含能材料的(CH3)2N-NO2键的键离解能.将计算的键离解能与实验值比较,我们发现B3LYP计算方法不能计算出满意的键离解能,而CCSD/cc-pVDZ方法能够为二甲硝胺计算出与实验值吻合的很好的N-NO2键的键离解能.因此,当设计和合成新的含能材料时,如果需要计算二甲硝胺的(CH3)2N-NO2键的键离解能,我们推荐用CCSD/cc-pVDZ方法.     

1,2-二苯基-2-[(1-苯乙基)氨基]乙醇的性质研究

采用密度泛函理论方法在B3LYP/6-31G(d)水平上对1,2-二苯基-2-[(1-苯乙基)氨基]乙醇分子进行了量子化学计算,quantum chemical calculation获得了分子的轨道能、键长、键角和电荷分布的数据,得出1,2-二苯基-2-[(1-苯乙基)氨基]乙醇分子结构稳定,活性低,分子内难形成氢键的结论,为1,2-二苯基-2-[(1-苯乙基)氨基]乙醇分子晶体性质的研究提供了理论基础。     

Kr-H2和Xe-H2体系从头算势能面的理论研究

采用单双迭代(包括非迭代三重激发)耦合簇CCSD(T)方法以及由键函数3s3p2d2f1g组成的大基组,计算得到Kr-H_2和Xe-H_2体系二维势能面。这两个势能面均存在一个共线的全局极小值和一个T型鞍点。Kr-H_2体系的全局极小值在R=7。10a_0,势能值为-62.23cm~(-1),其鞍点位于R=7.07a_0处,其值为-51.68cm~(-1)。Xe-H_2体系的势阱为-68.33cm~(-1),其能垒高度为12.88cm~(-1),两个极值位置均在R=7.51a_0处。两体系势能面都具有较弱的角度各向异性,且Xe-H2体系几乎无径向角向耦合作用。     

MgO在外电场作用下的分子特性研究

在不同理论水平优化得到MgO分子的基态稳定构型,通过与实验值的比较,选取密度泛函B3LYP方法和6-311++g(d,p)基组对MgO在不同外电场(-0．015,-0.010,-0.005,0.005,0.010,0.015 a．u．)下分子基态的稳定电子结构进行计算,研究了外电场对MgO分子基态总能量、键长、偶极矩、能级分布、能隙、电荷分布及红外光谱的影响．结果表明,随着 Mg→O方向外电场的增加,分子键长、偶极矩和能隙递减,原子电荷也递减,总能量升高,频率及其红外强度递增;在外电场作用下,MgO基态分     

蓝移型萘酰亚胺类Cu~(2+)比率荧光探针的发光机理

应用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT)方法,研究了1,8-萘酰亚胺类荧光探针BF1(N-丁基-4,5-二[(吡啶-2-甲基)氨基]1,8-萘酰亚胺)与Cu~(2+)的络合以及产生蓝移荧光的机理.计算结果表明:BF1受光激发后,萘氨基与萘环之间的N—C键扭转形成NC醌型结构,导致N上p电子向萘环π*轨道转移,形成分子内电荷转移(ICT),荧光波长红移.BF1与Cu~(2+)络合后,使N—C键扭转受到限制,阻断了ICT作用,只存在局域发射(LE)荧光,相对于BF1的荧光波长发生蓝移.     

Fe2+/Na2S2O8法去除水中四环素的研究

本文研究了二价铁活化过硫酸钠法去除水中四环素(TC)的影响因素与机理,为四环素类废水的治理提供了新方法。研究结果表明,水中TC降解率随Na₂S₂O₈浓度的增大而增大;随TC浓度的增加而减小;随Fe₂₊浓度升高,TC降解率先增大再减小,说明过高浓度的Fe₂₊对反应产生抑制作用。在初始条件TC浓度为10 μM,Na₂S₂O₈浓度50 μM,Fe₂₊浓度50 μM,pH为3.4时,TC降解率可以达到92%。利用分子探针法证明了体系中产生的自由基为SO_4-?和?OH,其中SO_4-?为主要作用自由基。     

锐钛矿型TiO2/SiO2复合氧化物的制备

以硅灰石为硅源、 硫酸钛为钛源, 在未添加任何表面活性剂的制备条件下得到较高比表面积的多孔锐钛矿型TiO₂/SiO₂复合氧化物.反应过程中生成微溶于水的CaSO₄, 在复合物孔隙的形成中起重要作用. 利用XRD,TEM,N₂吸附和脱附对复合物的微观结构和化学组成进行了表征.     

TiO2/SiO2纳米粒子光催化降解庚烯/二氧化硫

以TiO₂/SiO₂纳米粒子为催化剂, 研究了催化剂不同焙烧温度对二氧化硫与庚烯光催化反应的影响. 结果表明, 经600 ℃焙烧的催化剂对庚烯的降解最好. 同时研究了庚烯和二氧化硫的初始浓度、 氧气和水蒸气的不同含量及光强等因素对其光催化氧化降解的影响. 庚烯的降解速率随着二氧化硫浓度的增加而增加, 最终趋于稳定. 在二氧化硫浓度一定时, 庚烯的反应速率分别随着氧气和水分子含量的增加而不断增大, 氧含量为20%时速率最大; 水分子含量为444 μmol/L时速率最大. 庚烯的反应速率随着光强的增加而增大, 光强增至8.32 mW/cm²时, 反应速率趋于定值. 通过FT-IR和GC-MS测定初步确定了反应产物.     

关于用K2Cr2O7+K2CrO4作双指示剂法示例的探讨

在酸碱滴定的双指示剂法示例中，用Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７＋Ｋ２ＣｒＯ４取代Ｎａ２ＣＯ３＋ＮａＨＣＯ３，并改用溴甲酚绿和酚酞作指示剂．其结果表明，本法滴定的终点前颜色变化较明显，终点较敏锐，准确度较好．     

溶胶-凝胶法制备TiO2/SiO2复合材料光催化降解罗丹明B

采用溶胶-凝胶法以钛酸四丁酯、正硅酸四乙酯制备了TiO2/SiO2复合材料,利用XRD对复合材料的物相结构进行了表征,表明制备的TiO2/SiO2复合材料为锐钛矿型.FTIR表明复合材料形成了Si—O—Ti的网络结构,TG-DTA表明复合材料的热性能提高.以罗丹明B为降解物,探讨了该复合材料的光催化活性,考察了固液比、pH值、时间对降解效果的影响,结果表明,TiO2/SiO2复合材料对罗丹明B降解率明显高于纯TiO2,当固液比为6g/L、pH为6、降解时间为120min时降解率可达到94.59%.     

TiO_2/CeO_2复合薄膜的制备及其电化学发光性质

以Ce(NO3)3.6H2O和Ti(OC4H9)4为原料,通过溶胶-凝胶法,在ITO导电玻璃基底上制备TiO2/CeO2复合薄膜.利用SEM、XRD、UV、FT-IR等测试手段对它们的形貌、晶型等进行表征.通过循环伏安法(CV)对所得薄膜的电化学发光(ECL)性质进行研究.结果表明:TiO2/CeO2复合薄膜的电化学发光性能比单纯TiO2薄膜有很大提高.     

CF4/N2混合物替代SF6/N2的可行性研究

SF6具有良好的绝缘强度,但其全球温室效应指数(GWP)是二氧化碳的23 900倍,因此有必要寻找一种环境友好的绝缘气体替代SF6。从绝缘性能、协同效应和GWP三方面研究了CF_4/N_2混合物替代SF6气体的可行性。研究结果表明:CF_4/N_2混合物的工频击穿电压随气压的升高出现饱和现象;80%CF_4/N_2混合物为最佳混合比例,其绝缘性能约为同条件下纯SF6击穿电压的65%;CF_4/N_2混合物具有协同效应,协同系数在0.2~0.59之间,和SF_6/N_2的协同系数接近;CF_4/N_2混合气体的GWP值随着气体的混合比呈线性关系,80%CF_4/N_2混合物的GWP值比SF_6/N_2低很多。因此,综合考虑绝缘性能、协同效应和GWP,80%CF_4/N_2混合物有希望替代SF_6/N_2气体用于气体绝缘。     

Preparation and photocatalytic activity of Cu-doped TiO2/SiO2

Cu²⁺-doped nanostructured TiO₂-coated SiO₂ (TiO₂/SiO₂) particles were prepared by the layer-by-layer assembly technique and their photocatalytic property was studied. TiO₂ colloids were synthesized by the sol-gel method using TiOSO₄ as a precursor. The experimental results showed that TiO₂ nanopowders on the surface of SiO₂ particles were well distributed and compact. The amount of TiO₂ increased with the increase in coating layers. The shell structure appeared to be composed of anatase titania nanocrystals at 550°C. The 2-layer coated TiO₂ particles on the surface showed a higher degradation rate compared with all the different-layer samples. The photocatalytic activity of Cu²⁺-doped TiO₂/SiO₂ was higher than that of undoped TiO₂/SiO₂. The optimum dopant content was about 0.10wt%.     

鼠笼弹性支承的刚度实验测试及计算分析

为了获得鼠笼弹性支承准确的刚度值,基于实验测试、有限元数值仿真和理论公式推导,进行了鼠笼弹性支承刚度的实验和计算研究。首先,施加不同的外力,进行鼠笼刚度的测试;然后,从网格划分、有无倒角、外力施加位置和边界约束条件四个方面开展鼠笼刚度有限元的数值仿真计算的研究;最后,在充分考虑鼠笼条截面形状、鼠笼条的弯曲方向和受力方向不平行等因素的基础上,进行了鼠笼刚度理论公式的推导。对比实验测试、有限元仿真和理论公式计算得到的鼠笼刚度值可知,网格划分、边界约束条件、有无倒角对鼠笼刚度的有限元计算结果有较大影响,其中,网格划分的影响最大,而外力施加位置对鼠笼刚度的实验测试结果影响较小。     

仲丁醇在Cu-ZnO-Cr2O3/SiO2催化剂上的脱 氢

采用浸渍法制备Cu-ZnO-Cr₂O₃/SiO₂ 催化剂, 考察了反应条件和催化剂的制备条件对 仲丁醇脱氢活性和选择性的影响. 借助XRD, TPD, TPR和BET等手段对催化剂进行表征， 结果表明， 催化剂的焙烧温度、 还原温度、 还原时间和载体的预处理对仲丁醇的转化率 和甲乙酮的选择性均有较大影响. 通过实验获得了最佳的反应和催化剂制备条件.