密度泛函理论研究镉的二卤化合物分子的结构和振动频率

利用12种泛函,结合大基组aug-ccpvqz(-pp),系统地计算研究了镉的二卤化合物分子Cd X2(X=F,Cl,Br,I)的结构和振动频率,并与实验值进行对比。得到了相当高精度的关于Cd X2分子的结构和振动频率的理论结果,并评估了这12种泛函用于计算这4个分子的结构和性质的适用性。研究结果显示:对于Cd Br2分子,CAMB3LYP和PBE0泛函更适用于研究其结构和性质;对于Cd I2分子,CAMB3LYP,M052X和PBE0泛函更适用于研究其结构和性质;对于Cd F2分子,由于缺少键长的实验值,不下定论哪种泛函更适用于研究其结构和性质;对于Cd Cl2分子,一些泛函适用于计算其结构,而另一些泛函适用于计算其性质。但总体而言,CAMB3LYP和PBE0泛函的表现最为优秀。     

氟掺杂聚酰亚胺单体的电子结构及光学性能研究

采用含时密度泛函理论(TD-DFT),GGA-PBE泛函在DNP 4.4基组的水平上对聚酰亚胺单体分子的紫外可见吸收光谱进行了计算,并与部分实验值进行了比较。结果显示:由于氟原子的强吸电子能力,含氟单体的总能远低于非含氟单体。非含氟单体紫外吸光系数ε为1.407 87×106L/(mol·cm);含氟单体的紫外吸光系数ε稍大,为1.533 91×106L/(mol·cm)。从二者的态密度可以看出,加氟之后,在-24 Ha处出现了较大的态密度峰值,主要来源于氟原子1s轨道的贡献;在-14 Ha处态密度不变,这是氮原子的特征能态;在-10 Ha处态密度有所减小,因为氟取代了甲基上的氢,而氟在该处不存在量子态。费米能级附近,紫外吸收对应的能量出现在这个区域中,除了费米能级以上第一个峰值外,其他峰值均有所增大,在-1 Ha处出现了两个非含氟单体中不存在的峰,因此紫外吸收能量相应增强。计算结果表明,掺氟有助于紫外吸收性能提升。     

过硫化氢分子HSSH及过硫化氢离子HSSH+的密度泛函理论研究

为了丰富过硫化氢分子和过硫化氢一价阳离子的电子基态和激发态的信息,采用量子化学中密度泛函理论的B3LYP 方法, 使用6-311++g(3df, 3pd)基组, 对其进行了研究。计算得到了过硫化氢分子HSSH基态和过硫化氢离子HSSH+基态及激发态的平衡构型、光谱常数、总能量和零点振动能。计算表明过硫化氢中性分子是长对称陀螺分子,二面角为90.66°,具有C2对称性,而过硫化氢离子HSSH+有顺式（二面角为0°）和反式（二面角为180°）两种稳定的异构体,反式结构基态能量比顺式结构基态能量低0.129eV。此外计算还得到了过硫化氢离子HSSH+两种异构体的基态和激发态的电子结构。     

初始裂解产物对FOX-7裂解通道影响的理论研究

为研究裂解过程中生成的自由基(·H、·OH和·NO)对尚未裂解的1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)各裂解通道的影响,采用密度泛函理论PW6B95-D3方法,结合def2-TZVP基组和def2-TZVP/J辅助基组在ORCA程序中优化出了·H、·OH、·NO分别与FOX-7的复合体。为判断自由基与FOX-7的复合方式,采用AIM理论计算了各复合体电荷密度的拉普拉斯值(Laplacian)。在相同水平下,计算了各复合体不同裂解通道的活化能;并基于键长、键级、成键方式等电子结构参数的变化,分析了活化能变化的本质。结果表明,自由基的存在使C—NO_2键的离解能(除NO_01外)降低4.1~138 kJ·mol~(-1);但对硝基异构的活化能影响不大。自由基的生成引发了FOX-7的自加速裂解反应。     

不同干密度粗粒土抗剪强度特征试验研究

剪切试验中,试样的形变特征决定了剪切强度特征,而干密度,含水率和围压都会影响试样的形变特征。因此通过开展不固结不排水三轴剪切试验,用实测的办法在不同轴向应变时对试样直径的增量进行量测。试验结果表明,剪切过程主要由体压缩阶段、鼓状变形阶段和剪切破坏面发展阶段组成,其中鼓状变形阶段是试验剪切过程的主要变形阶段、干密度的增加表现出试样的鼓状变形与剪切破坏阶段较为明显;含水率的增加提高了试样的塑性,增加了实测直径增量值;围压与端部效应共同作用,围压越大,鼓状变形越明显,实测直径增量就越大。通过形变特征计算剪切强度,分别以试样直径最大增量值和中部1/3部分平均直径值计算剪切强度,结果表明两者应力应变特征基本一致,但最大直径所得剪切强度值相对较小。     

南阳膨胀土土水特征曲线试验研究

为研究南阳膨胀土土水特征曲线,采用美国Soil moisture公司生产的陶土板进气值为15 bar的压力板仪对原状样和重塑样进行了研究;其中原状样进行了不同高度或面积系列下的研究,重塑样进行了不同干密度或含水率系列下的研究;并采用控制变量法来得出结论。研究结果表明:1面积增加对原状试样的持水特性没有影响,但是高度对土水特征曲线的影响很大,高度增加使得在相同吸力下土样含水率增加,脱水难度增大;2对于重塑样,在相同干密度条件下,低吸力条件土样含水率随初始含水率的增加而增加,随着吸力的增加,从某一吸力值开始,含水率随吸力的增加而降低,初始含水率越高,这个值越低;3在相同的初始含水率条件下,低吸力条件干密度越低含水率越高,随着吸力增加,干密度越低,土样的含水率下降的越快,各试样的含水率开始接近,最后低干密度试样的含水率趋于一致;4考虑体积变化的影响对土水特征曲线进行修正并进行模型拟合,最后表明VG模型能够较好地模拟原状膨胀土的土水特征曲线。     

相山火山盆地主要地质单元物性特征分析

相山铀矿田为我国主要铀矿资源基地之一。对相山火山盆地主要地质单元的密度、磁化率、电阻率、极化率与波速物性进行了测试分析,测试样本覆盖地质单元包括鹅湖岭组一段、鹅湖岭组二段、沙洲单元、打鼓顶组一段、打鼓顶组二段、青白口系等。对测试数据采用3倍均方差法剔除异常值后进行数据统计,得到了常见值、平均值、变化范围等参数,结果表明变质岩与火山岩之间存在良好的物性界面,为深部找矿物探方法的开展提供了物性基础。通过逆质量磁化率(密度/磁化率)与密度交会分析,可较为明显的将物性交会区域划分为四个区,分别对应4类填图单元。该研究全面认识了相山火山盆地主要地质体的物性特征,对在该区开展重磁联合反演提供了新的思路,对该区深部探矿很有意义。     

Rh1-ZSM-5分子筛催化乙烷选择性氧化反应的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)对单核铑负载的沸石催化剂(Rh₁-ZSM-5)上铑活性氧(Rh-oxo)物种与CO和H₂O的吸附行为及其催化的乙烷氧化反应进行理论研究.结果表明:CO和H₂O可共吸附在Rh-oxo物种形成四配位铑配合物Rh(O)(CO)(H₂O);与Rh-oxo物种催化甲烷氧化不同,在乙烷的选择性氧化反应中,羰基化产物丙酸的生成在热力学和动力学上均是不利的,反应产物是以乙醇为主的C₂氧化产物.     

铅基钙钛矿太阳能电池界面工程的研究

在wxAMPS太阳能电池数值模拟软件微平台上,对ITO/ZnO/界面层(IFL)/MAPbI₃/Sprio-OMeTAD/Au结构的钙钛矿太阳能电池(PSCs)的电子传输层(ETL)/吸收层的界面工程进行研究。结果表明:在界面层缺陷密度低于1014 cm-3时,PSCs的电池性能几乎不变,当缺陷密度高于1014 cm-3时,PSCs的电池性能急剧下滑。当界面层与吸收层亲和势差(Δχ)在-0.7~-0.1 eV范围时,各项电池性能参数均随Δχ的增大而增大;当Δχ在-0.1~0.5 eV范围时,各项电池性能呈平缓增长;当Δχ大于0.5 eV时,电池的短路电流(J_SC)呈平缓增长趋势,而开路电压(V_OC)、填充因子(FF)及光电装换效率(PCE)快速降低。当带隙E_g在0.9~1.4 eV范围内增大时,PSCs的V_OC、FF和PCE均上升;当带隙E_g大于1.4 eV,PSCs的各项性能参数基本不变。     

上海市鲁迅公园浮游植物群落结构分析及评价

为揭示鲁迅公园湖泊水体浮游植物的群落结构特征和水体健康状态,于2019年1—10月对鲁迅公园湖泊水体进行了生态学调查,分析了浮游植物的群落组成、密度、生物量、多样性、均匀度及优势种.共鉴定出浮游植物8门83属,其中蓝藻门、绿藻门和硅藻门物种数量最多,全年平均细胞密度为14.17×10⁶ ind/L,全年平均生物量为3.57 mg/L,平均细胞密度和生物量都随着季度变化而增加;优势门类为蓝藻门、绿藻门和硅藻门,主要代表属有伪鱼腥藻、平裂藻、栅藻、小环藻.采用冗余分析对鲁迅公园湖泊水体中的环境因子与浮游植物之间的关系进行了进一步解析,结果表明, pH值、硝态氮、亚硝氮和高锰酸盐指数是影响浮游植物群落结构的关键影响因子.