原子簇NiFeB_2的结构及催化性能

利用DFT（密度泛函理论）方法,对原子簇NiFeB_2的10余种可能构型在单重态下进行优化计算,分析比较了优化结果的能量、成键、电荷分布情况及不同构型的催化性能。结果表明：原子簇NiFeB_2以B-B键较长的三角锥形1构型最稳定,是原子簇NiFeB_2最有可能存在的构型,B-B在Ni-Fe异侧的平面四边形2构型次之;Ni-B,Fe-B原子问有强烈的成键作用且Fe-B间作用力比Ni-B间作用力大;各构型中电子由B转向Ni,Fe;在形成原子簇NiFeB_2的过程中Fe,B原子的所有轨道均参与成键,Ni原子的4p,4s在其成键中起主要作用;除了B-B键较短的三角锥形3构型外的其它构型中Fe原子的催化活性高于Ni原子,B-B键较短的三角锥形3构型和直线型4构型可能具有较好的催化性能;在催化加氮和加氢上直线型4构型具有较好的催化活性。     

MCo12原子簇的电子结构和磁性性质研究

利用分离变分局域自旋密度泛函方法,对正二十面体MCo12原子簇的电子结构和磁性性质进行了研究,结果表明:原子簇的中心原子与表面原子之间具有键长收缩效应,其相互作用得到了加强;用Ti、V、Cr、Mn、Fe和Ni原子替代中心Co原子后,原子簇的稳定性得到了一定的提高;均呈现出金属特性和一定的磁性,价带宽度随着M原子原子序数的增加而逐渐变宽。该研究将为探索以过渡金属原子簇为基础合成新的特殊功能材料提供重要的理论依据。     

W-Fe磷桥联配合物CpW(CO)_2(μ-CO)(μ-PPh_2)Fe(CO)_3的结构和性质

文章采用B3LYP、B3P86、MPW1PW91、M06等密度泛函方法对CpW(CO)2(μ-CO)(μ-PPh2)Fe(CO)3进行几何结构全优化及频率分析以确定其平衡构型的热力学稳定性.通过比较发现,密度泛函方法 M06能够更好地评价W-Fe双金属磷桥联配合物.CpW(CO)2(μ-CO)(μ-PPh2)Fe(CO)3中存在较弱的金属-金属(W-Fe)共价单键,成键方式主要为BD(1)W-Fe→BD*(1)WFe.金属W及Fe分别与羰基成键,金属W与羰基间存在较强的共价单键,而金属Fe与羰基键较弱,是弯曲的,其键曲率大于1.     

乙炔与金属氯化物络合作用的第一性原理研究

采用密度泛函（DFT）计算方法,优化了不同金属氯化物与乙炔络合的稳定几何构型,并对此络合物体系的电子结构进行了计算和全面分析研究。结果表明,与乙炔吸附络合后,金属氯化物对乙炔的电子有吸引作用,使得乙炔碳碳叁键和金属原子之间产生离子性相互作用,由此乙炔得到活化。计算得到了乙炔几何构型、吸附能和电子变化与金属Mayer价指数的关系,并探讨了不同金属对乙炔活化的可能性大小,为乙炔法合成氯乙烯非汞催化剂的研发提供了理论基础。     

Co、Ni-锯齿型石墨烯纳米带体系的磁性与电子结构研究

采用自旋极化的密度泛函理论计算方法研究Co、Ni吸附的锯齿型石墨烯纳米带（n=6,8,10）的几何构型、电子结构与磁性。在真空环境里,吸附过渡金属面后,锯齿型石墨烯纳米带发生弯曲,金属面大多不平整,且在n=8,10的锯齿型石墨烯纳米带上Co、Ni原子倾向于团聚成立体团簇。所有的Co、Ni-锯齿型石墨烯纳米带体系都是金属性的。计算结果表明,石墨烯纳米带的类一维性和边界形状将影响多个金属原子吸附后的堆积构型,同时锯齿型石墨烯纳米带作为吸附底物使吸附的过渡金属产生与无基底支持的二维、三维金属体系和石墨基底上吸附的过渡金属不同的磁性。     

噻吩与Mo(100)和W(100)面相互作用的EHMO研究

本文用EHMO法确定了Mo(100)和W(100)面吸附噻吩的最优几何构型,结合能,净电荷分布等。同时分析了吸附体系的成键特征,结果表明:噻吩的硫原子键合到四重轴空位上,且到第二层金属原子的距离为0.133nm,噻吩分子的π轨道与顶层金属成键。同时分子倾斜平面与金属面法线成18°定位,所得的吸附构型与实验基本一致。     

NiP2，Ni2P2，Ni3P2，Ni4P2团簇的量子化学研究

根据化学键理论和非晶态结构的短程有序,设计了非晶态团簇NiP2,Ni2P2,Ni3P2,Ni4P2的四种构型,并用DFT方法对他们的几何构型进行高水平的量子化学计算,结果表明,模型体系中P原子供给M原子电子,这与非晶态合金Ni81.5P18.5的实验结果一致,说明NiP2,Ni2P2,Ni3P2,Ni4P2原子簇模型能反映非晶态Ni81.5P18.5的结构特点。     

Cu,O元素的性质与高温超导氧化物

从新的角度由Cu,O元素的电子构型，及电子构型决定的元素性质参数，分析了Cu,O在高Tc氧化物超导体中的成键特点，首次揭示了Cu,O在铜氧系列氧化物高温超导体中的作用本质起因，得出了：Cu,O元素的电子构型所决定的成键特点是铜氧系列氧化物高温超导体超导电性的根本内禀因素。取得了诠释含Cu高温氧化物超导体有别于其他含氧超导体Tc差异大的本质因素。     

团簇Co4P的成键及HOMO和LUMO轨道贡献

为深入了解Co-P非晶态合金的特性,在密度泛函理论中的B3LYP/Lanl2dz水平下对团簇Co_4P模型进行优化,最终得到6种优化构型.分别通过键长、键级以及态密度对团簇Co_4P的成键情况进行分析,得到以下结论:Co-P键对团簇Co_4P构型的稳定性提供了较大贡献; Co-P键的杂化方式包括p-d、 p-p和p-p-d 3种,其中Co-3d轨道与P-3p轨道形成了较强p-d杂化作用,进一步促进了Co-P键的稳定形成; Co-4s轨道、 P-3s轨道及P-3d轨道对团簇Co_4P的贡献极小.另外,通过对Co、 P原子的HOMO及LUMO轨道贡献率进行分析,发现Co原子是团簇Co_4P的潜在催化活性位点.     

体心立方金属滑移系选择的分子轨道理论判别

以电子结构理论为基础,运用离散变分Ｘα原子簇方法计算了体心立方金属的电子结构及其相互作用参数,讨论了相互作用参数与材料宏观性能间的内在联系．以相互作用参数τ（ｈｋｌ）和ｔ［ｕｖｗ］为基础,提出了基于电子结构理论的体心立方金属滑移系选择的判据．低温下体心金属的首选滑移系为｛１１０｝〈１１１〉,所得到的结论与实验观测相符．     

Fe基软磁非晶态合金的研究

从合金的非晶形成能力和磁性能两个方面对多组元铁基非晶Fe Ni P B(TM M)系和Fe Co Ni Zr Nb B(TM (Zr,Nb) M)系的成分设计进行了分析 ,采用单辊铜轮快速急冷 (quenching)的方法制取非晶条带 ,X射线衍射及透射电镜 (TEM)分析均证明 :本研究制得试样为均匀的非晶合金 .此外 ,从非晶合金的磁滞回线上可知 ,所制得的Fe基非晶合金具有良好的磁性能 .     

添加Mo元素对Fe40Co40Zr9B10Ge1合金晶化过程和磁性能影响

采用单辊快淬法制备Fe40Co40Zr9B10Ge1和Fe40Co40Zr5Mo4B10Ge1两种非晶合金,并在不同温度下对其进行热处理。利用XRD和VSM两种仪器对合金的微观结构和磁性能进行测试分析,研究Mo添加对Fe40Co40Zr9B10Ge1合金晶化过程和磁性能的影响。结果表明,两种合金在晶化初期均有α-Fe(Co)相从非晶基体析出,但高温热处理后的晶化产物不同,Mo添加减少了高温金属化合物的含量。低于675℃热处理,Mo添加降低了合金晶化过程中析出α-Fe(Co)相的晶粒尺寸和合金的矫顽力。     

与键角有关的叠氮化银的位能面和无辐射跃迁

用考虑到电子相关能的量子化学从头算方法 (MC CEPA ,ACPF和CEPA)计算了键叠氮化银Ag N与N N间面内与面外不同键角和面外一定的键角沿着AgNNN间的距离R2 几个最低的激发态和基态单态的势能曲线。两个最低的三重态的势能曲线在R2 =3.392 (a .u)附近与基态单态的相交提供了标准的光化学反应学家所谓的无辐射跃迁势能面形式。而这交点的位置恰与光解反应的1.4～ 1.8eV高的反应势垒的位置 R2 =3.192 (a.u)相近 ,且势垒仅略有增高。故而B .P .Aduev在热解的同时观察到了化学发光现象。并发现叠氮基的面外弯曲的垂直跃迁矩要比面内弯曲和键长变化方式的跃迁矩大得多 ;并讨论了激发态的稳定的顺反异构体构     

配合物[Co（C6H5N2O2）2（H2O）2]的合成及晶体结构研究

以6-甲基-吡嗪-2-羧酸为配体,在水热条件下,设计合成具有二维超分子结构的配合物[Co（C6H5N2O2）2（H2O）2].通过X射线单晶衍射仪对配合物的晶体结构进行测定.配合物属于单斜晶系,P21/c空间群.Co（Ⅱ）与2个N原子和4个O原子形成一个六配位的轻微扭曲的八面体构型.Co2＋与来自两个配体上的2个N原子和2个O原子螯合配位,形成赤道平面,Co2＋的轴向位置被2个水分子占据.配合物分子之间通过分子间氢键作用形成二维超分子网状结构.     

XPS Studies of Magnetic Multilayers

NiOx/N81Fe19 and Co/AlOx/Co magnetic multilayers were fabricated by reactive RF/DC magnetron sputtering on clean glass substrates and oxidized Si (100) substrates, respectively. The exchange biasing field (Hex) between NiOx, and Ni81Fe19 as a function of NiOx, oxidation states was studied by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The oxidation states and the oxide thickness of Al layers in magnetic multilayer films consisting of Co/AlOx/Co were also analyzed. It is found that the Hex of NiOx/Ni81Fe19 films only depends on Ni2+ but not on Ni3+ or Ni. The bottom Co can be completely covered by depositing an Al layer thicker than 2.0 nm. The oxide layer was Al2O3, and its thickness was 1.15 nm.     

InVO_x(x=1～5)团簇的结构及稳定性研究

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法研究了InVOx(x=1～5)团簇的稳定构型和稳定性。结果表明:InVOx(x=1,2)的基态为平面构型,InVOx(x=3～5)的基态为立体构型。对掺铟钒氧团簇中原子的平均结合能、能级间隙、二阶差分能量和离解能等性质的研究发现InVO3团簇最稳定,为幻数团簇。相对于VOx(x=1～5)团簇,InVO3团簇的稳定性略有提高,其余4个团簇的稳定性略有降低。同时,InVOx(x=2,3,5)团簇的化学活性较对应的VOx团簇低,而InVOx(x=1,4)团簇的化学活性较对应的VOx团簇高。立体团簇中,InVO4参与化学反应的能力最强。     

非晶Fe—P合金的价电子结构

本文在“固体与分子经验电子理论”的基础上,通过推广的键距差分析,对非晶Fe-P合金的价电子结构进行了分析。结果表明,偏径向分布函数的峰位可视为实验健距,而偏径向分布函数第一峰下的面积可作为等同健距数目,所得结论在一级近似下是合理的。计算结果指出,Fe为B型双态杂化的13阶杂化,而P位于杂化态的第Ⅰ阶,Fe-P之间有很高的共价结合。     

金属表面等离子喷涂陶瓷材料提高耐磨性的研究

利用等离子喷涂技术将Ａｌ２Ｏ３和ＣＯ／ＷＣ陶瓷材料喷涂在金属表面，对陶瓷喷涂层与金属基体的结合强度和在滑动磨损条件下的耐磨性进行了试验研究．试验结果表明，Ａｌ２Ｏ３涂层的磨损率是金属基体的１／２；ＣＯ／ＷＣ涂层的磨损率基金属基体的１／１Ｏ．结合扫描电镜观察，探讨了涂层材料的微观磨损机理，认为陶瓷涂层材料的磨损机理不同于金属材料的微切削、犁沟磨损机理，其磨损主要是大界的断裂和晶粒的局部脆性断裂及剥落．因此，为提高陶瓷涂层的耐磨性，应首先着重于提高陶瓷材料的强度．     

碱土金属双掺杂铁钴酸镧的制备和表征

柠檬酸法制备了La0.7Ba0.15E0.15Fe0.8Co0.2O3(LBEFC,E=Sr,Ca)系列阴极材料,利用XRD、SEM对LBEFC晶体结构、微观形貌进行分析,采用四探针法测试了LBEFC的电导率。实验结果表明,1 000℃煅烧2 h,LBEFC可以形成单一的畸变钙钛矿结构,LBEFC衍射峰较LaFeO3衍射峰向右偏移,晶胞参数a、b减小,c增大。La0.7Ba0.15Sr0.15Fe0.8Co0.2O3和La0.7Ba0.15Ca0.15Fe0.8Co0.2O3晶胞体积膨胀率分别为43.5%、42.7%,晶格畸变主要发生在(200)、(211)晶面方向。在300~800℃,LBEFC电导率均大于100 S/cm,满足中温固体氧化物燃料电池阴极材料的要求。LBEFC与新型电解质Ce0.8Sm0.2O2在1 200℃下烧结5 h,没有新相生成,具有良好的相容性。