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。     

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。     

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.     

二维Ti3C2TxMXene材料的制备与工艺优化

二维(2D)过渡金属碳/氮化物(MXene)材料是当前最受关注的二维材料之一,其中二维碳化钛(Ti3C2Tx MXene)材料的研究最为广泛.该材料目前主要通过刻蚀三元碳化物或氮化物(MAX相)后进一步插层得到,因此MAX相材料的纯度和制备工艺条件直接决定了Ti3C2TxMXene材料的物化性质.主要完成了不同Ti3A...     

HfO2和Al2O3混合原子层沉积反应机理的密度泛函理论研究

密度泛函理论研究了用HfCl4和Al(CH3)3作为前体,HfO2和Al2O3在硅表面的原子层沉积的机理,其包括2个沉积半反应:(1)HfCl4和Al—OH*的表面反应;(2)Al(CH3)3和Hf—OH*的表面反应。计算结果表明,2个半反应过程机理相似,内禀反应坐标研究也表明2个半反应经历了相似的过渡态和副产物的消除路径。另外,升高反应温度,反应(1)中间体的解吸附作用增强,而活化能降低,反应(2)活化能基本不变。     

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...     

新型钾离子电池层状正极材料P3型K0.5MnO2的制备及储钾性能研究

【目的】钾离子电池具有低成本和能量密度高等优势,成为锂离子电池潜在的替代品,受到人们广泛的关注。但是,由于缺乏高比容量、循环寿命长的正极材料,使得这类新型电池的发展受到了限制。【方法】采用水热前驱体法、溶胶凝胶法和草酸盐共沉淀法制备了新型钾离子电池正极材料P3型K_0.5MnO₂.【结论】结果表明与其他两种方法相比,水热前驱体法制备的K_0.5MnO₂(H-K_0.5MnO₂)具有粗糙的表面和较多的内部孔隙,有利于电子的传递和提供更多的活性位点。H-K_0.5MnO₂电极在电流密度20 mA/g下,首周放电比容量最高,达到85 mAh/g, 60周循环后电极片的XRD和EIS测试结果表明在重复的脱嵌K⁺后,H-K_0.5MnO₂仍保持最稳定的结构以及最小的电荷传递阻抗。储钾性能研究的结果表明在高倍率下H-K_0.5MnO₂     

CH_3X键断裂电子转移反应的密度泛函理论研究

用密度泛函理论 (DFT)研究CH3 X的键断裂电子转移反应。从几种计算方法的结果比较中选出B3 LYP的DFT方法。随后用B3 LYP方法优化CH3 X的结构 ;计算CH3 X的键断裂电子转移反应的能量变化 ;找到了过渡态并进行了验证。     

基于g-C3N4-Et3N体系的双电位比率MIP-ECL传感器检测多巴胺

石墨相氮化碳纳米薄片(g-C₃N₄NSs)是一种优良的电化学发光(ECL)材料,在三乙胺(Et₃N)为共反应剂时,阳极和阴极都能产生ECL信号,而多巴胺(DA)对其阳极信号产生猝灭作用,但不影响阴极信号.利用这一特点,结合分子印迹聚合物(MIP)技术,构建了一种检测DA的双电位比率MIP-ECL传感器.首先将掺杂有多壁碳纳米管(MWCNTs)的g-C₃N₄NSs固定在玻碳电极(GCE)上,然后以DA作为模板分子,邻苯二胺(O-PD)作为功能化单体,通过电化学聚合法引入MIP膜,洗脱模板分子后的传感器对DA具有特异性识别能力,利用DA对传感器阴阳极信号不同的影响作用,实现了对DA的高选择灵敏检测.传感器对DA的线性响应范围为1.0×10^-10～3.0×10^-7 mol·L^-1,检出限(LOD)为0.063 nmol·L^-1(信噪比S/N为3),与非比率法相比,比率法的重现性得到了明显提高.     

CHx(x=0～4)在γ-Al2O3(110D)表面吸附的密度泛函研究

使用基于密度泛函理论(DFT)的Castep量子力学计算程序模块,对CHx(x=0～4)在γ-Al2O3(110D)表面吸附的位置,空间结构和能量进行了理论计算.计算结果表明,CHx(x=0～3)与表面形成强的相互作用.CH3,CH2物种处于表面八面体铝的正上方时,结构最为稳定;CH,C物种处在表面八面体铝和三配位氧的桥键位置时,体系的总能量最低.而CH4只与γ-Al2O3(110D)表面发生非常弱的相互作用,构成物理吸附.布居分析表明CHx(x=0～3)与表面作用时电子从表面向CHx转移.     

丙酮-肼基二硫代甲酸苄酯的合成、晶体结构及量子化学研究

用密度泛函理论（DFT）B3LYP方法选取6-31G＊基组,运用Gaussian03量子化学程序包,对丙酮-肼基二硫代甲酸苄酯晶体进行了量子化学计算研究,探讨了化合物的稳定性、各原子净电荷分布、一些前沿的分子轨道能量和组成特征.计算结果与通过单晶X-射线衍射法测得的晶体结构的实验结果吻合.此项研究可为该配体及其金属配合物的合成及实际应用提供理论参考.     

甲基对1,3,6,8-苯基芘光电性质的影响

采用密度泛函理论(DFT)等量子化学方法对3种甲基取代1,3,6,8-苯基芘化合物进行计算研究.研究包括基态和激发态几何结构、前线分子轨道、电离能、电子亲和势、空穴/电子重组能及吸收光谱和发射光谱等信息.结果表明:化合物的光电性质与苯环上甲基的取代位置密不可分.在苯环对位引入甲基,所设计的化合物1,3,6,8-对甲苯基芘(TPPy)与在苯环间位引入甲基的1,3,6,8-间二甲苯基芘(TDMPPy)具有相似的结构和光电性质,值得进一步实验探索研究.     

一锅法合成高性能N掺杂的Co（PO3）2@C负极材料及其在超级电容器中的应用

以植酸(PA)、三聚氰胺(MA)、四水合乙酸钴(Co(OAc)₂·4H₂O)和聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜为原料,采用一锅法合成了偏磷酸钴和氮(N)掺杂碳(C)的复合材料(Co(PO₃)₂@C).其中,PA属于六齿配体,拥有6个磷酸基,每个磷酸基中的氧原子(O)都可作为配位原子和钴离子发生络合反应,形成化学性质稳定的络合物,可以作为绿色磷(P)源.MA含有丰富的N元素,PVDF中空纤维膜中含有氟(F)元素,同时还可以提供框架结构,N和F元素的掺杂可以使多孔碳材料具有更好的润湿性,有利于电解液中电子的传输,从而极大提高了材料的电化学电容性能.所制备的最佳活性负极材料在1 A·g^-1时的比电容为1 067.42 F·g^-1.即使在10 A·g^-1的电流密度下,20 000次循环后,仍可以达到85.79%的保留率.     

吡啶甲酸铑阳离子催化甲醇羰基化反应IRC解析及催化剂结构与性能的理论计算

分别采用从头算HF方法和密度泛函(DFT) B3LYP方法,在LANL2DZ基组下,应用内禀反应坐标(IRC)理论分析吡啶甲酸铑阳离子催化甲醇羰基化决速步骤反应沿最小能量途径(MEP)上相互作用分子间化学键的变化,对比[Rh(CO)2I2)]-催化剂,从催化剂结构、分子轨道分布等方面,探讨吡啶甲酸铑阳离子催化剂具有较高...     

乙炔基对苯腈取代芘衍生物光电性质的影响

采用密度泛函理论DFT/B3LYP等方法研究了乙炔基对苯腈取代芘衍生物1,6-二(4-氰基苯基)芘的结构和光电性质的影响.结果表明,1,6-二(2-(4-氰基苯基)乙炔基)芘的分子结构具有高度平面性,电子激发对该化合物的结构几乎无影响.与1,6-二(4-氰基苯基)芘相比,由于乙炔基的引入,1,6-二(2-(4-氰基苯基)乙炔基)芘的热力学稳定性提高,电子注入传输性能增强,能隙减小,光谱红移,且易于分子聚集发生,其不仅有望成为掺杂型发光材料,还有可能是潜在的电子型材料.     

NinC（n=1-6）掺杂团簇基态的密度泛函研究

采用密度泛函理论,通过几何构型优化和振动频率计算,得到了NinC（n=1-6）团簇的基态几何结构和多重态。NinC基态团簇构型并不都具有最高对称性,可以由前一NinC构型结合一个镍原子并经过形变得到;自然电子组态分析表明团簇中镍碳原子结合较镍原子间结合稳定;同时对镍团簇磁矩进行了分析。     

Ir—C60配合物衍生结构三阶非线性光学性质的DFT计算研究

基于密度泛函理论（DFT）,利用高精度量子化学计算方法对配位铱原子的富勒烯衍生物分子Ir（η5C60Me5）（CO）2的非线性光学性质进行了计算研究,结果显示具有较高对称性的Ir（η5C60Me5）（CO）2衍生物分子,具有较高的三阶非线性光学响应．为了揭示Ir—Go的非线性光学响应的起源,研究了Ir（η5GoM60）（C0）2的电子结构性质,并且基于含时密度泛函理论（TDDFT）研究了Ir（η5C60Me5）（C0）2配合物的激发态性质,探讨了富d电子及d空轨道的重过渡金属铱与富“轨道及离域电子的富勒烯相互系统作用对体系三阶非线性光学性质的影响机制．     

碱金属锂原子修饰硅原子链团簇的结构和储氢性能

采用密度泛函理论(DFT)方法研究Li2Sim(m=2,4,6)链状团簇结构及其储氢性能。研究结果表明,氢分子在碱金属Li原子修饰的三种硅链结构中均发生吸附,并且每个Li原子都可以吸附多个氢分子,其中两个Li原子修饰Si2链的结构能够吸附氢分子的储氢质量分数达18.6 wt%,氢分子的平均吸附能为1.850 kcal/moL。结果表明,碱金属Li原子修饰的硅链在室温条件下可作为氢气的存储媒介。     

CoFe2O4-Al2O3复合材料的制备及其在含日落黄废水处理中的应用

制备了铁酸钴-氧化铝（CoFe₂O₄-Al₂O₃）复合材料,并采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、比表面积和孔径分析仪对多孔CoFe₂O₄-Al₂O₃复合材料的物相和形貌进行了分析.利用制备的CoFe₂O₄-Al₂O₃复合材料活化过硫酸氢钾（PMS）来降解废水溶液中的日落黄（SY）,通过研究CoFe₂O₄-Al₂O₃材料制备过程中Co²⁺,Fe³⁺和Al³⁺的物质的量之比、煅烧温度和时长对材料催化性能的影响,发现Co²⁺,Fe³⁺和Al³⁺的最佳物质的量之比为1∶2∶12,最佳煅烧温度为400℃和最佳煅烧时长为3 h.对采用在最优条件下制得的CoFe₂O₄-Al₂O₃复合材料作为催化剂,PMS氧化降解含日落黄废水进行研究,考察了pH值、温度、不同体系、PMS用量、CoFe₂O₄-Al₂O₃材料用量和一些阴离子对日落黄降解的影响.结果表明：在pH=7,温度为55℃条件下,用0.1 g催化剂和0.125 g PMS能使100 mL质量浓度为0.6 g·L^-1的日落黄溶液在30 min内降解率达到99.5%.同时,碳酸氢根负离子（HCO₃^-）和硝酸根负离子（NO₃^-）的加入抑制了日落黄的降解,而Cl^-则能促进日落黄的降解.此外,在进行4次循环使用后,CoFe₂O₄-Al₂O₃仍表现出很好的催化性能,日落黄去除效果仍能达到90%以上.     

氮掺杂石墨二炔材料负载钯催化的非均相硝基芳烃还原

基于非均相催化剂的发展现状以及绿色化学的需求,以多孔氮掺杂石墨二炔(PQ-GDY,\"自下而上\"法合成)碳材料为载体,经钯负载成功制备了具有高硝基还原催化活性的非均相催化剂(Pd@PQ-GDY).通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、密度泛函理论(DFT)对该复合材料进行了综合表征及理论计算.结果表明:Pd@PQ-GDY实现了PQ-GDY对Pd(0)的高效负载,催化活性显著提高,是原位生成且未负载PQ-GDY的Pd(0)催化活性的23倍;其催化的10种硝基芳烃的还原转化率均高于96.5%,且展现了出良好的官能团兼容性.