N_2/W(110)散射过程的准经典轨迹研究

本文对双原子分子与固体表面相互作用系统进行了初步的动力学计算。其中表面作为具有波纹度的刚性表面进行处理,即忽略了气体分子与表面的能量传递。以N_2-W(110)系统为例,在已构造的分子-表面作用势基础上,用准经典轨迹(QCT)的方法进行了计算。在刚性表面的近似下,仍可观察到分子在表面上的离解、选择性吸附等现象。     

O_2/Si(100)非重构表面LEPS相互作用势模型

对双原子分子O2与非重构Si（100）表面相互作用的LEPS半经验势模型进行了研究，其中表面作为具有波纹度的刚性表面进行处理。确立了系统的势能超曲面，得到的表面吸附特性与P．V．Smith等人基于ASED－MO方法的研究结果进行了定量对比分析。对不同入射条件下的分子－表面相互作用势也进行了研究。     

亲水基团对十二烷基阴离子乳化剂在SiO2表面吸附影响的分子动力学模拟与试验研究

乳化沥青破乳过程中，乳化剂分子亲水基团吸附于集料表面，亲油基团牵引沥青微滴向集料表面聚集，从而达到破乳。因此，为了探究乳化剂亲水基团对乳化沥青破乳过程的影响，通过分子动力学模拟和电导率试验探究了疏水基团为十二烷基碳链、亲水基团不同的5种阴离子乳化剂在玄武岩主要化学成分（SiO₂）表面的吸附情况。模拟结果表明，亲水基团中的K⁺比Na⁺更能增强十二烷基阴离子乳化剂与水分子间的范德华相互作用，促进十二烷基阴离子乳化剂在SiO₂表面的聚集和吸附；在亲水基团中引入苯基官能团可提高十二烷基阴离子乳化剂与水分子间的范德华相互作用、十二烷基阴离子乳化剂在SiO₂表面的吸附能力，苯基官能团的引入率越高，十二烷基阴离子乳化剂与水分子间的范德华相互作用及十二烷基阴离子乳化剂在SiO₂表面的吸附能力越强；由于库仑力的作用，5种十二烷基阴离子乳化剂的疏水基团尾端C原子、亲水基团极性头S原子在SiO₂表面的扩散行为比十二烷基阴离子乳化剂自身在SiO_2<...     

Ba2+在KDP(100)表面吸附的密度泛函理论研究

为了研究Ba~(2+)与KDP晶体表面相互作用的本质,采用密度泛函理论(DFT)方法对Ba~(2+)在KDP(100)表面的吸附行为进行计算。结果表明:Ba~(2+)在KDP(100)表面的吸附能为负值,吸附过程为自发的放热反应。通过结构优化得到3种稳定的吸附构型,最终吸附位置为O原子的顶位或两个O原子之间的桥位。当Ba~(2+)位于磷酸根基团中的两个O原子之间的桥位时,吸附最稳定。在3种吸附构型中,Ba~(2+)与表面O原子均通过离子键结合,而与表面最外层H原子则会产生一定的共价相互作用。另外,Ba~(2+)吸附使KDP(100)表面的P—O键、H—O键以及K—O键有不同程度的伸长或缩短,同时表面的氢键结构也发生了明显的变化。     

O_2/Si(100)非重构表面相互作用过程的准经典轨迹研究

采用准经典轨迹计算方法对双原子分子O2与非重构Si（100）理想表面的散射过程进行了动力学研究。计算结果解释了氧分子与半导体表面相互作用中的能量传递机理，验证了前面工作所得到的LEPS半经验模型势的合理性。     

N_2/Fe(100)相互作用的动力学研究

用准经典轨迹法对N2－Fe（100）系统进行了研究，分析了氮分子在Fe（100）面上的直接散射和离解性吸附等过程中的能量传递和重新分配，阐明了表面催化的机理。作为准经典轨迹法更为深入的应用，研究了主要LEPS势参数和势特性对初始离解吸附几率（S0）的影响，得出了S0随势特性变化的规律。     

O_2与Ni表面相互作用的X射线光电子能谱(XPS)研究

本文用XPS研究了O_2在80～295K之间与金属Ni表面的相互作用。结果有NiO、Ni_2O_3和化学吸附氧原子三类物质在表面生成。     

表面活性剂对Cu-H_2O和ZrO_2-H_2O纳米流体稳定性的影响

通过添加表面活性剂制备了Cu-H2O和Zr O2-H2O纳米流体,研究了十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和辛基苯基聚氧乙烯醚等表面活性剂对Cu-H2O和Zr O2-H2O纳米流体分散稳定性的影响;并利用分子动力学方法计算出不同表面活性剂分子与Cu/Zr O2颗粒表面的相互作用能。结果发现添加表面活性剂可较大程度地提升纳米流体的稳定性,而尤以添加十二烷基苯磺酸钠的效果最为明显,计算结果也显示十二烷基苯磺酸钠分子与Cu/Zr O2间的吸附作用最强。此外,还模拟了SDBS与Cu-H2O纳米流体中Cu颗粒的吸附行为。     

α-Fe_2O_3(SnO_2,SO_4~(■))材料气敏机理的研究

本文研究了α-Fe_2O_3(SnO_2,SO_4~=)材料的气敏特性,进一步讨论了它的气敏机制。认为在α-Fe_2O_3与还原性气体的相互作用过程中不存在向 Fe_3O_4的相变。强还原性气体的敏感过程属于与表面吸附氧间的催化氧化过程。     

温度对GaN(0001)表面吸附生长TiO_2分子的影响

采用基于第一性原理的从头计算分子动力学方法,模拟了在300,400,500,600和700℃5种温度下TiO_2分子在GaN(0001)表面吸附的动力学过程,研究了吸附过程中系统能量、动力学轨迹、Mulliken布居分析、表面成键电子密度分布(ELF)以及扩散系数等性质。结果表明,温度会影响TiO_2分子中两个O原子与GaN表面两个Ga原子成键顺序;500℃时O_2—Ga3成键的时间最早,TiO_2在GaN(0001)表面吸附生长的速率最快。600℃下TiO_2分子在物理吸附阶段的扩散系数比在500℃下扩大了接近100倍,500℃时O—Ga1的局域电荷分布ELF值最大为0.750,说明500℃下O—Ga1键共价性最强。由此可见,TiO_2分子在GaN(0001)吸附生长最佳温度是500℃。     

纳米TiO2与ACF复合净化室内空气初探

介绍了纳米TiO2负载到ACF上的几种主要方法,分析了单一因素如：TiO2表面羟基含量、晶相组成、薄膜的晶粒尺寸、薄膜的厚度、TiO2／ACF比表面积等对TiO2／ACF吸附光催化净化空气性能的影响,对纳米TiO2与ACF相互作用增强净化效果进行了理论分析,为纳米TiO2与ACF复合方法及相互作用的理论研究和复合材料TiO2/ACF对净化空气的性能研究奠定了一定的基础。     

O2／Si（100）非重构表面LEPS相互作用势模型

对双原子分子Ｏ２与非重构Ｓｉ（１００）表面相互作用的ＬＥＰＳ半经验势模型进行了研究，其中表面作为具有波纹度的刚性表面进行处理。确立了系统的势能超曲面，得到的表面吸附特性Ｐ、Ｖ、Ｓｍｉｔｈ等人基于ＡＳＥＤ－ＭＯ方法的研究结果进行了定量对比分析。对不同入射条件下的分子－表面相互作用势也进行了研究。     

O2／Si（100）非重构表面相互作用过程的准经典轨迹研究

采用准经典轨迹计算方法对双原子分子Ｏ２与非重构Ｓｉ（１００）理想表面的散射过程进行了动力学研究。计算结果解释了氧分子与半导体表面相互作用中的能量传递机理，验证了前面工作所得到的ＬＥＰＳ半经验模型势的合理性。     

基于第一性原理研究H2O分子在双相TiAl合金表面的吸附行为

为研究电场作用对H2O分子在γ-TiAl和α2-Ti3Al表面的吸附行为影响,采用第一性原理方法对H2O分子在γ-TiAl（111）和α2-Ti3Al（0001）表面不同吸附位置的吸附能、态密度、几何结构、电荷布局进行分析。结果发现,H2O分子在γ-TiAl（111）和α2-Ti3Al（0001）表面上的top Ti位置吸附最为稳定,但电场更容易促进H2O分子与α2-Ti3Al（0001）表面的相互作用,即α2-Ti3Al更易与H2O分子发生反应,从而优先形成Ti的致密氧化膜,致使α2-Ti3Al被保护。探究γ-TiAl和α2-Ti3Al单相具有相同溶解速度的条件,对提升双相（γ-TiAl和α2-Ti3Al相）TiAl合金电解加工表面质量具有十分重要的意义。     

SiO2增强聚硅氧烷体系:键合橡胶与流变特性

键合橡胶的形成源于SiO2的表面与聚硅氧烷发生强烈相互作用。它具有三维结构．其形成过程是一个复杂的动力学机制。本文根据Meissner、Cohen—Addad以及Lcblanc等理论．描述了键合橡胶的链吸附与缠结机理,讨论了SiO2增强粒子的加入对聚硅氧烷体系的流变特性的影响。     

用密度泛函理论研究汞在CeO_2(111)表面的吸附

采用密度泛函理论计算了Hg、HgCl、HgCl_2在CeO_2(111)表面的吸附构型、吸附能和态密度。结果表明,Hg在CeO_2(111)表面属于弱化学吸附。HgCl与CeO_2(111)表面为强化学吸附,是反应的重要中间体。HgCl_2在CeO_2(111)表面是物理吸附,易发生解离,脱除。氯对于汞的吸附和氧化产生较强的影响,这与实验结果相一致。基于计算结果,得到汞在CeO_2(111)表面的反应机理。     

分子束固体表面散射

分子束表面散射技术是研究气体-表面相互作用动力学的强有力的工具。它的主要突破是在于从分子(原子)量度来揭示诸如催化、腐蚀、吸附、解吸和能量适应等宏观的气体-表面过程。同时,它也是表面分析的手段之一。本文概述了气体-表面相互作用的基本原理,实验装置与技术,评论了这种技术作为表面分析(包括表面结构、德拜温度、声子谱、吸附质及气体-表面相互作用势)及作为表面研究(包括表面吸附与解吸动力学以及表面反应的机制)的原理与实验结果。最后简单地讨论了这种技术的优缺点及今后发展。     

新型CO2-PSA吸附剂的性能研究

改性后的活性炭表面形成特殊的吸附中心，我们研究二氧化碳在其表面的吸附穿透曲线及压力和解吸时间对吸附性能的影响，经过对Ca^2 ,Mg^2 ,Cu^2 改性的活性炭吸附剂的研究，我们得出Cu^2 改性的果壳基活性炭具有很好的对二氧化碳的吸附可逆行，而且可逆吸附量受压力变化的影响在一定压力时十分明显，因此是一种优良的CO2－PSA吸附剂。     

H_2O在Cu(110)清洁表面上吸附的TDS研究

一、前言H_2O与金属表面的相互作用愈来愈受到人们的重视,因为它在许多领域,诸如催化、腐蚀和电化学等方面皆有极强的应用背景。目前,人们把主要兴趣集中在研究H_2O在清洁金属表面吸附的结构及其动力学等。已被研究的金属有:Ru、Pt、Ni、Rh、Ag及Cu。在这些金属的清洁表面,H_2O吸附的主要模式为分子吸附,但偶而也有离解吸附现象发生。     

纳米TiO2表面吸附聚乙二醇及其分散稳定性的研究

通过四氯化钛水解法制备纳米TiO2，讨论聚乙二醇(PEG)在其水悬浮体系中的吸附行为．IR和吸附实验结果表明：纳米TiO2通过氢键吸附PEG，其表面吸附行为与PEG浓度、PEG分子量、pH值和晶粒尺寸等因素相关．吸附PEG以后，纳米TiO2颗粒的表面电荷和(电位发生变化．悬浮体系吸光度的变化和TEM分析表明：纳米TiO2吸附PEG后，增加了颗粒间的空间位阻作用，有效地阻止了纳米TiO2的团聚；但若PEG加入量达到过饱和，反而会破坏纳米TiO2的分散稳定性．