3,5-二甲基-4-羟基苯基五唑合成及性质理论研究

以3,5-二甲基-4-羟基苯基五唑为研究对象,借助文献报道的合成路线,采用密度泛函理论的M06L/6-311g(d,p)方法,进行了反应机理分析.在3,5-二甲基-4-羟基苯基五唑分子结构全优化的基础上,对其红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UVVis)进行了量子力学计算.根据反应机理的计算结果,讨论了各反应步骤的特点;根据红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)的计算结果,对谱图数据进行了简要分析及讨论.     

甲醇溶剂环境下两种稳定构象α-丙氨酸分子的手性转变机理

采用密度泛函理论的B3LYP方法、微扰理论的MP2方法和自洽反应场(SCRF)理论的smd模型方法,研究了标题反应.势能面计算表明:标题反应的决速步骤均为第2基元反应,决速步能垒来自于质子从手性碳向氨基氮转移的过渡态.甲醇溶剂环境下构象1和2手性转变决速步的吉布斯自由能垒分别为109.8 kJ·mol~(-1)和111.0 kJ·mol~(-1),比气相甲醇环境下的决速步能垒134.2 kJ·mol~(-1)和130.8 kJ·mol~(-1)均有明显降低,比水环境下的决速步能垒122.5 kJ·mol~(-1)也明显降低,比裸环境下的决速步能垒266.1 kJ·mol~(-1)大幅降低,比限域在SWBNNT(5,5)内的决速步能垒为201.1 kJ·mol~(-1)也显著降低.结果表明:甲醇分子簇对α-丙氨酸分子的手性转变具有明显的催化作用,甲醇溶剂效应对质子从手性碳向氨基氮的转移反应具有较好的助催化作用.     

石墨烯基TiO_2复合材料的表征及其可见光催化活性研究

以氧化石墨烯与石墨烯为碳源,在熔盐介质中与钛粉反应原位生成石墨烯基TiC中间产物,并通过后续控制氧化制得石墨烯基TiO_2复合光催化剂,结合FTIR、XRD、Raman、SEM等手段,对两种石墨烯材料的结构及形貌差异进行表征,并分析了其对所制复合材料结构、形貌及可见光催化活性的影响。结果表明,所制复合材料仍保持碳源的层片状结构,TiC和TiO_2颗粒均匀包覆在碳源表面;以石墨烯为碳源更有利于表面原位生成TiC晶粒的生长,其晶体结构更为完善;两种结构的石墨烯基TiO_2复合材料均对目标污染物亚甲基蓝有较强的吸附能力和可见光降解能力。     

磷化钴/碳纳米管纳米复合电极材料的电催化制氢性能研究

采用化学气相沉积法,在316L不锈钢基底上原位生长碳纳米管,然后在一定浓度的CoSO_4、NaH_2PO_2、NaOAc混合溶液中,用电化学沉积法在碳纳米管表面负载磷化钴纳米颗粒,得到磷化钴/碳纳米管复合结构。利用SEM、EDS和拉曼光谱,对CoP/CNTs复合材料的形貌、成分及物相组成进行分析;通过阴极极化曲线、交流阻抗等电化学测试,重点考察了复合电极在0.5mol/L H_2SO_4溶液中的电催化析氢性能。结果表明,所制CoP/CNTs复合结构中,CoP呈颗粒状均匀分布在CNTs表面;CoP的引入提高了碳纳米管材料的电催化性能,当沉积圈数为4圈时,所制CoP/CNTs复合电极具有最佳的电催化活性;极化曲线测试表明,该电极在电流密度为10mV·cm~(-2)时的过电位与沉积2圈和6圈的CoP/CNTs复合电极相比,正移了约140 mV和90mV,同时也呈现出良好的循环稳定性。     

外电场下SDB基本单元的氢氚取代的热力学研究

采用密度泛函B3P86方法在6-311G基组水平上对聚苯乙烯-二乙烯基苯(Polystyrene-Divinylbenzene SDB)单元结构分子在外场下的结构进行优化。根据热力学原理,研究了外场下SDB分子的氢氚取代反应的热力学性质,计算得到外场下SDB单元结构氢氚取代反应在不同温度下的标准生成自由能函变、反应平衡常数及氢氚反应的平衡压力比。表明T_2(g)+SDB_((H2))(s)→H_2(g)+SDB_((T2))(s)氢氚取代反应随外场的增加,在反应热力学上有利于正向反应的进行。     

永磁同步电机的电枢反应电抗和同步电抗

分析永磁同步电机的电枢反应电抗、同步电抗、定子漏抗、齿顶互感漏抗和合群漏抗,导出了齿顶互感漏抗和合群漏抗的计算公式,进一步完善了永磁同步电机的电磁设计参数的计算。     

星形聚苯乙烯及星形杂臂苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的合成

以原子转移自由基偶联法合成了多臂星形聚合物S-PS和星形杂臂共聚物PS-PMMA.采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1H NMR)分析方法确定了产物的结构.采用GPC法测定了产物的分子量和分子量分布.GPC分析结果表明偶联剂的偶联效率高,所得聚合物分子量增大,分子量分布窄.以DSC法研究了S-PS和PS-PMMA的热力学行为,并与相应线性均聚物的热力学行为进行了比较.发现星形PS相对线性PS均聚物,其玻璃化转变温度有所降低,且随PS臂数增加,其玻璃化转变温度降低程度明显.星形杂臂共聚物PS-PMMA只存在一个玻璃化转变温度.     

锂离子在混凝土碱集料反应过程中的作用

在采用X射线衍射分析、化学组成分析和偏光显微镜分析对硅质碳酸盐集料的矿物学特征充分研究的基础上,研究了锂离子迁移渗透在混凝土碱集料反应过程中的行为特征.混凝土棱柱法(CSA A23.2-14A或ASTM C 1293)所测的膨胀结果表明:掺加[Li]/[Na+K]摩尔比1.11的LiNO3-能有效抑制混凝土碱集料反应膨胀;锂玻璃不仅不能抑制碱集料反应膨胀甚至会在一定程度上促进膨胀;与单一掺加混合材(粉煤灰或矿渣)相比,LiNO3与混合材的复合在一定程度上增强了相应的膨胀抑制效果;在混凝土碱集料反应过程中,存在Li+与Na+,K+之间的竞争.相对而言,Li+具有一定的优势.这与锂盐能表现出一定的混凝土碱集料反应膨胀抑制效果相一致.此外,强度对比研究结果表明,掺加锂盐一定程度上降低了混凝土的强度.     

TC4钛合金压坯的吸氢行为

利用管式氢处理炉研究了TC4钛合金压坯的温度-平衡氢分压关系以及吸氢动力学行为,测定了吸氢速率常数和激活能,并分析了吸氢反应各个阶段的反应机理.结果表明,随着吸氢温度的升高,达到平衡所需要的时间缩短,吸氢后的平衡氢分压升高.在350℃吸氢时,反应机制分别是形核长大、幂函数定律和三维扩散.在400℃吸氢时,反应机制分别是幂函数定律和三维扩散.在450～750℃吸氢时,反应机制均是三维扩散.TC4钛合金压坯吸氢反应的激活能为14.55kJ·mol-1.     

2-硝基丙烯热解反应机理和电子密度拓扑研究

采用密度泛函DFT（B3LYP）方法,在6311G＊＊,6—311＋＋G＊＊以及cc-pvtz基组水平上,计算了2-硝基丙烯在热解反应过程中反应物、过渡态和中间体的几何结构,研究了各反应沿极小能量途径反应分子几何构型的变化,并通过电子密度拓扑分析,讨论了反应过程中化学键断裂、生成的变化规律．结果表明,2-硝基丙烯的热解反应存在2种反应机理,一是甲基上的H原子进攻硝基上的O原子直接生成CH2CCH2和HNO2,反应位垒为199．6kJ/mol;二是O原子进攻亚甲基C原子首先生成四元环状中间体,住垒为200．3kJ／mol,环状中间体进一步发生C—C键和N-0断裂生成CH2CNO和CH2O,此反应是一个一步反应,位垒为144．7M／mol,所得环状中间体的分解反应机理与现有的AM1的研究结果不同．