Li4团簇光吸收谱的含时密度泛函理论研究

光吸收谱是识辨团簇异构体的重要工具,常被形象地比作团簇的"指纹".为了研究之前实验中Li_4团簇光吸收谱的测量对象,在密度泛函理论框架下,通过构型优化获得5种Li4团簇异构体,优化所得键长与之前理论研究结果符合较好,其中,平面菱形构型的基态能量最为稳定,同时理论预测了四面体构型(C2v)和长方形构型(D2h).基于含时密度泛函理论方法研究了5种Li4团簇异构体的光吸收谱,理论模拟结果表明,平面菱形构型与之前实验测量谱的符合程度最好,为实验的测量对象提供了有力的理论支撑.此外,通过选取2种有代表性的Li4团簇异构体,详细阐述了团簇中原子的空间延展与光吸收谱之间的量子尺寸效应.     

密度泛函研究Pb_(12)团簇的结构和电子性质

用密度泛函理论研究了Pb12团簇几种异构体的原子结构和电子性质,发现基态是形变二十面体笼结构,而完好的高对称性(Ih)二十面体结构是能量非常接近基态的亚稳态.高对称性团簇形成稀疏离散的电子态密度和大的电子能隙.     

奇数类富勒烯团簇结构的遗传算法和密度泛函理论研究

用遗传算法(GA)和密度泛函理论(DFT)相结合的方法，对实验中所观察到的奇数高碳团簇(C51～C59)及相关的含Rh富勒烯团簇的结构进行了计算，首先利用遗传算法对奇数高碳团簇C51～C59的结构进行搜索，找出其最低能量结构，然后在此基础上利用B3LYP／3—21G方法对相应的奇数高碳团簇结构进行再优化，利用遗传算法得到了比已报道的能量更低的奇数高碳团簇C51～C59的基态结构，计算所得的奇数高碳团簇具有准笼状类富勒烯结构，其最低能量异构体都含有一个两配位的碳原子，在金属富勒烯C14Rh的结构中，Rh原子取代C55上两配位的碳原子而形成取代型类富勒烯结构。对奇数高碳团簇及含Rh富勒烯团簇的结合能和结构参数进行了计算，还讨论了奇数高碳团簇异构体的结构随能量的变化。     

富勒烯团簇B_xN_(36-x)的电子结构研究

采用从头算量子化学方法在MP2/3 21G水平对BxN36 x富勒烯团簇进行理论研究.从理论上预测了具有与碳原子簇C36相似结构的一系列BxN36 x富勒烯团簇的存在,并对其几何构型进行优化,研究电子结构,探讨其稳定性.结果表明B15N21比C36具有更好的反应活性.     

小尺寸铋团簇Bin(2≤n≤10)的结构特性

采用广义梯度近似下的密度泛函理论系统研究了小铋Bin(2≤n≤10)团簇的结构及其尺寸演化.对于每一尺寸的团簇构造了大量的结构异构体以寻找最低能量结构,发现了几种结构模式如笼形、层状结构和超团簇等相互竞争,并作为全局极小交替出现.在讨论结构稳定性和电子性质的尺寸效应时,观察到了相似的奇偶振荡行为,表明Bin团簇的稳定性主要是由电子壳层效应决定的.     

C70SiH2可能异构体的结构和稳定性的理论研究

分别用半经验为ＡＭ１,ＰＭ３及ＭＮＤＯ方法研究了富勒烯衍生物Ｃ７０ＳｉＨ２和１２种可能异构体的结构和稳定性。计算结果表明：ＳｉＨ２基团加成在４种６－６键上的稳定构型中,非赤道带加成的三个异构体为闭环结构,赤道带加成的一个异构体为开环结构;ＳｉＨ２基团加成在４种６－５键上均可产生开环和闭环两种稳定构型。加成在６－５双键的异构体基闭环构型更稳定,加成在６－５单键的异构体使其开环构型更稳定,闭环异构体中     

富勒烯C38的理论研究

运用从头算和密度泛函理论采用6-31G*基组对富勒烯C38的各个异构体进行了计算研究,对它们的几何构型、相对能量、HOMO-LUMO能量间隙进行比较分析.结果显示,异构体遵循五元环比邻惩罚规则,稳定性高的异构体通常具有更高的正球性,最稳定异构体是含有11个B55键的C38-17.     

双金属团簇Au_nM_2的几何结构、电子结构和磁性的研究

采用基于密度泛函理论的第一原理方法系统研究了双金属小团簇AunM2(n=1,2;M=Y,Zr,Nb,Mo,Tc,Ru,Rh,Pd)的几何结构、稳定性、电子结构及磁性,给出了这些团簇的基态稳定构型.计算结果表明,Au与4d元素可形成大量低能异构体.有些异构体在结构上相近,这不同于共价键或离子键类型的团簇.与纯过渡金属团簇类似,双金属小团簇AuM2,Au2M2也表现出复杂的磁性,其中过渡元素的磁矩相比体材料而言既有增强也有减弱,与轨道的交换劈裂密切相关.     

双金属团簇AunM2的几何结构、电子结构和磁性的研究

采用基于密度泛函理论的第一原理方法系统研究了双金属小团簇AunM2（n=1,2;M=Y,Zr,Nb,Mo,Tc,Ru,Rh,Pd）的几何结构、稳定性、电子结构及磁性,给出了这些团簇的基态稳定构型.计算结果表明,Au与4d元素可形成大量低能异构体.有些异构体在结构上相近,这不同于共价键或离子键类型的团簇.与纯过渡金属团簇类似,双金属小团簇AuM2,Au2M2也表现出复杂的磁性,其中过渡元素的磁矩相比体材料而言既有增强也有减弱,与轨道的交换劈裂密切相关.     

富勒烯团簇BxN36-x的电子结构研究

采用从头算量子化学方法在MP2／3—2lG水平对BxN36-x富勒烯团簇进行理论研究。从理论上预测了具有与碳原子簇C36相似结构的一系列BxN36-x富勒烯团簇的存在，并对其几何构型进行优化，研究电子结构，探讨其稳定性。结果表明B16N21比C36具有更好的反应活性。     

纳米金修饰电极上苯二酚的电催化及分析应用

利用恒电位沉积方法将HAuCl4直接还原成纳米金并沉积到玻碳电极表面。制备了对苯二酚异构体具有不同电催化作用纳米金修饰电极。在PBS缓冲溶液中,通过循环伏安法研究了苯二酚异构体及其混合物在纳米金修饰电极上的电化学行为,结果表明。苯二酚异构体在纳米金修饰电极上具有不同的电化学性质。对苯二酚和邻苯二酚在纳米金修饰电极上出现峰型良好的氧化还原峰,而间苯二酚几乎不产生氧化还原峰。比较对苯二酚和邻苯二酚在纳米金电极的的氧化还原峰。两者峰电位有较大区别,相互之间没有干扰,据此建立同时测定苯二酚混合物中的对苯二酚和邻苯二酚分析方法。     

甲酸及其顺反异构化过渡态的力场、振动频率和异构化反应途径的量子化学研究

用SCF MO ab initio计算,基于3—21G基组,用能量梯度法优化了顺式和反式甲酸分子的平衡几何构型。用反应途径法(reaction pathway)得到了甲酸顺反异构化的过渡态。将模型势函法和MNDO方法结合起来,得到了顺、反甲酸分子的完整力场。利用对角力常数校正因子的可迁性,获得了过渡态的力场,进而求得了各体系的简正振动频率和相应的振动模式。根据RRKM单分子反应理论,得到了相应的频率因子和活化熵值。计算结果与实验观测值进行比较,对分子的性质进行了讨论。     

特征轨迹设计技术及MATLAB实现

介绍了MIMO系统特征轨迹设计方法的基本思路和算法，以示例方式说明了有关算法的MATLAB语言实现和系统设计的步骤，同时指出目前流行的MATLAB环境语言使得频率域设计变得轻而易举，这为该方法在我国控制工程界的推广提供了便利。     

间对硝基苯酚异构体的电化学测定及取代机理研究

制备了单壁碳纳米管修饰玻碳电极(SWCNT/GCE),采用伏安法研究了间、对硝基苯酚异构体在修饰电极上的电化学行为,分别观察到间硝基苯酚(m-NP)和对硝基苯酚(p-NP)的准可逆氧化还原峰,两物质氧化峰电位差为0.192V,说明间、对硝基苯酚异构体可在SWCNT修饰电极上同时测定.采用线性扫描伏安法优化了硝基苯酚同分异构体电化学响应条件.优化条件下,m-NP在浓度2.7×10~(-6)~1.0×10~(-4)mol/L范围内,其峰电流(Ip)和浓度呈线性关系;p-NP在浓度2.0×10~(-6)~1.0×10~(-4)mol/L范围内,Ip和浓度呈线性关系.两者的Ip都与扫速(v)成线性关系,这说明它们在修饰电极上的电化学过程均与吸附传质有关,电极过程是受吸附控制.基于Nicholson方法,获得m-NP和p-NP的电极反应速率常数(kS),并用Hammett方程计算出Hammett反应取代常数ρ.     

原子团簇N8的分子模型设计与量子化学计算

根据N5^ 和N3^-两种离子的存在,预测可能存在原子团簇N8,使用分子模拟软件设计出20种N8的同分异构体,然后采用量子化学从头算方法在HF／STO-3G理论水平下对各个分子进行了全构型优化、热力学计算和谐振频率分析,最后讨论了N8的实验合成路线．计算结果表明,有12种同分异构体可稳定存在,其中平面双五元环结构(D2h)最为稳定,能量分析表明,可稳定存在结构的N8含有比4个N2高得多的能量,如果能够合成出N8,将会成为潜在的绿色高能量密度材料。     

V掺杂ZnSe团簇稳定性和磁性质

采用第一性原理方法系统研究了V原子掺杂ZnSe团簇的稳定性和磁性质.考虑了替代掺杂,外掺杂和内掺杂.研究表明,不管是单掺杂还是双掺杂,外掺杂团簇都是最稳定结构.V原子间的磁性耦合是短程相互作用.最重要的是,单掺杂团簇的总磁矩和掺杂位置有关,在可调磁矩的磁性材料领域有潜在应用价值.     

腺嘌呤质子迁移异构化反应及其芳香性的密度泛函研究

用密度泛函理论方法,在B3LYP/6-31G**水平上研究了腺嘌呤的分子内质子迁移异构化反应,对反应势能面进行了研究,对反应物、产物和过渡态进行了几何构型优化,在同一水平下计算了单点能量,并用频率振动模式和内禀坐标(IRC)确证了过渡态的存在,反应的活化能为184.96KJ/mol.在GIAO-HF/6-31G*//B3LYP/6-31G**水平对反应物、产物和过渡态的非相关性化学位移(NICS)进行了计算,利用NICS 值对反应过程中芳香性进行分析,发现在异构化反应过程中六员环的芳香性变化很大而五员环的芳香性基本不变.     

石墨烯-Nafion修饰电极同时测定邻苯二酚、对苯二酚

通过恒电位法将氧化石墨烯还原为石墨烯,制备了石墨烯-Nafion修饰玻碳电极.用循环伏安法研究了邻苯二酚和对苯二酚两种异构体在该电极上的电化学行为.结果表明,该修饰电极对苯二酚的这两种异构体的氧化表现出了优异的识别能力和电催化性能.对苯二酚和邻苯二酚的氧化峰电位差值为102 mV,这表明两种异构体可以在石墨烯-Nafion修饰电极上完全分开.基于对苯二酚和邻苯二酚在石墨烯-Nafion修饰电极上的伏安行为,建立了苯二酚两种异构体同时测定的方法.在最佳实验条件下,邻苯二酚的浓度在6.0×10-5~1.0×10-3mol/L范围内与氧化峰电流呈线性关系,检出限为1.0×10-5mol/L.对苯二酚的浓度在8.0×10-6~1.0×10-3mol/L范围内与氧化峰电流呈线性关系,检出限为2.0×10-6mol/L.该电极可用于模拟样品中两种异构体的同时测定,结果令人滿意.     

原子簇Fe3BP异构体稳定性的DFT研究

利用含相关能校正的DFT方法在B3LYP／Lard2dz水平下，对原子簇Fe3BP16种可能构型进行单重态下的全参数优化和频率计算，分析比较了优化结果的能量、结合能和过渡态．结果表明：原子簇Fe3BP有5种稳定异构体，具有立体构型的异构体1、2、3和4共存的可能性较大，其中异构体1最稳定，而平面结构的异构体5存在的可能性较小。     

无穷序列加速收敛的一个方法

该文通过研究无穷序列加速收敛方法,在Ｌｅｖｉｎ ｔ－变换的基础上,考虑了Ｌｅｖｉｎ ｔ－变换的迭代过程,提出了Ｌｅｖｉｎ ｔ－变换迭代法,指出了这种方法能加快序列的收敛速度,给出了理论证明,并且通过具体实例给予了证实。同时,此法形成了循环加速的过程,适合于在计算机上进行了计算,从而在实际应用中具有明显的优越性。对于交错级数部分和序列的加速收敛,所术方法较为有效。