Ag（111）面吸附O_2的第一性原理研究

运用第一性原理,计算并分析了氧分子在Ag（111）表面吸附的结构和电子态,分别计算了顶位,单桥,双桥,谷位四种吸附结构,以及在上述结构下Ag（111）表面的弛豫特性、吸附能量、功函数等一系列物理量.研究表明,双桥位吸附为最佳吸附位,其O-O键长最大,吸附能最低,达到-4.111eV;因O2吸附位置的不同而导致每层Ag原子层距的不规律变化;O2在Ag（111）上成1πg＊健.     

磷化钴(111)面析氢性能的第一性原理

磷化钴(CoP)是迄今为止发现的最有前途的析氢反应(HER)电催化剂之一,本工作通过密度泛函理论的计算,对吸附在钴封端表面上的氢原子进行了热力学分析,研究了CoP(111)晶面的HER活性并通过掺杂改善其性能。计算结果表明：CoP(111)晶面具有较好的析氢活性,并且表面掺杂Mn、Os等原子可提高其催化性能。     

Cu（111）表面原子和电子结构的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似平面波超软赝势法,优化了体相铜的晶格参数,计算了体相铜的能带和态密度,在此基础上计算并分析了Cu(111)表面原子和电子的结构.计算得到Cu(111)面的表面能为1.387 J/m2,得到的结果和其他计算结果及实验值均能较好吻合.     

MgO（111）弛豫表面氢的吸附问题研究

针对氢在MgO(111)表面的吸附问题,结合基于密度泛函理论的第一性原理方法,对氢在MgO(111)表面的势能面和4种可能吸附位置及2种不同吸附方式的能量进行了计算,并对吸附H原子过程中的电荷转移情况进行了研究.研究表明,H2分子在MgO(111)表面垂直吸附时均为物理吸附,最优吸附位置为fcc,而平行吸附时均为化学吸附;H原子在Mgo(111)表面的hcp和on-top吸附位置处的吸附能相差不超过0.1 eV;电荷密度计算观察到吸附H原子后,与H原子最近邻的Mg原子表面发生了电荷转移.     

N_2分子在W(001)表面吸附的分子动态特征

根据一种气体—表面相互作用势,采用分子动力学中准经典轨线方法,计算了N_2分子在W(001)表面吸附的运动轨迹。结果给出了吸附过程的几类分子动态特径,为了解吸附的微观过程提供了一种直观的图象。     

H2在Pt（111）表面吸附及电催化的密度泛函理论

Pt是燃料电池的重要电催化剂,为研究H2在Pt表面的吸附和氧化行为,采用密度泛函理论,通过构造表面层模型方法,对H2分子在金属态和电极Pt(111)表面Top、Bridge和Hollow三种吸附位进行研究。 H2在Pt(111)表面Hollow位吸附能最大,Top位吸附能最小;电极表面吸附能远大于金属态表面吸附能。吸附过程中H—H键被拉长,吸附后H—H键振动频率比自由分子振动频率减少,产生明显红移。电吸附过程中电子由H2分子向电极Pt(111)表面进行了不同程度的转移。计算结果与实验结果十分相近,从理论上解释了H2在电极Pt表面的电吸附和电催化机理。     

Cu(111)-c(2×2)-Cl吸附结构第一性原理研究

密度泛函理论（DFT）总能计算研究了1／2ML覆盖度下氯原子在Cu（111）表面的吸附结构。计算结果表明：在Cu（111）-c（2×2）-Cl吸附结构中两个不同的Cl原子分别吸附于Cu（111）表面的fcc谷位和hcp谷位,每个氯原子的平均吸附能为2．631eV,氯原子的平均吸附高度ZCl-Cu。为0．209nm。Cu（111）-c（2×2）-Cl表面的功函数为5．778eV。     

Cu掺杂ZnSe光电性质的第一性原理计算

为研究Cu掺杂对ZnSe晶体的光电性能的影响,采用第一性原理的平面波赝势方法和广义梯度近似,研究了闪锌矿ZnSe掺杂Cu前后的电子结构和光学性质.比较了掺杂前后的电子能带结构、总态密度、分态密度、吸收光谱和介电函数.研究结果表明:ZnSe本体为直接带隙半导体.掺杂Cu后,ZnSe晶体表现出明显的金属性.本征吸收区明显向低能端移动,约位于0.9~6.0eV.吸收系数明显降低33%.在低能端产生了新的价电峰,可以吸收较低能量的光子.     

Cu掺杂AlN的铁磁稳定性的第一性原理计算

文章采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法,结合广义梯度近似计算了Cu掺杂AlN的晶格常数、能带结构、电子态密度、铁磁态和反铁磁态的总能量,并通过平均场近似的海森堡模型估算了居里温度Tc。结果表明,Cu掺杂体系的能带结构呈现半金属性,半金属能隙为0.442eV。铁磁性是Cu原子的3d态与其最近邻的N原子的2p态通过p-d杂化作用而稳定的。当两个Cu原子相距最远且自旋平行排列时,体系具有最低的能量,估算出此时的居里温度高于室温,因此Cu掺杂AlN有望作为稀磁半导体材料。     

MoS_2吸附去除水中Cu(Ⅱ)的机制研究

采用一步水热法制备纳米MoS_2,对水中Cu(Ⅱ)有较好的吸附去除效果。Cu(Ⅱ)的最大吸附去除量221.3 mg·g~(-1)。采用表面络合模型(SCFM)描述Cu(Ⅱ)在MoS_2吸附剂表面上的吸附机制。实验表明:MoS_2对Cu(Ⅱ)的吸附过程包括物理和化学两种吸附作用,化学吸附是主要的吸附作用,决定了Cu(Ⅱ)的吸附去除效果。     

氢（氘、氚）分子与低能氦原子（E=0.1eV）碰撞研究

对H2,D2,T2碰撞体系,采用Tang-Toennies势,用密耦方法求解散射方程,计算了E＝0.1eV时00－00,00－02,00－04分子转动激发分截面和角分布,并研究了原子与分子碰撞弹性分波截面和非弹性激发截面随量子数增加的变化规律。     

Ni(100)表面吸附Sn的第一性原理研究

用第一性原理的密度泛函理论分析了Sn吸附在Ni (100)表面的几何结构和稳定相吸附前后的功函变化情况。能量计算表明最稳定相是0.5 ML (monolayer)的Sn替代Ni (100)表面最外层原子形成c (2×2)结构的合金相,皱褶幅度为0.049 nm,与通过低能碱金属离子散射法和低能电子衍射法(LEED)所得到的实验值(0.044±0.005 nm)以及全矢量线性平面波法所得理论值(0.036 nm)吻合得较好,但与三维电子全息图所得值(0.09 nm)和Castep程序所得值(0.018 nm)相差很大,Sn在Ni (100)表面吸附前后的功函变化值为0.31 eV,表明电荷从底物移向吸附物。     

基于静态输出反馈的非脆弱H2/广义H2控制

针对传统鲁棒控制器脆弱性比较明显的情况,研究了控制器增益存在摄动时的非脆弱H₂/广义H₂静态输出反馈控制问题.以双线性矩阵不等式（BMI）组的形式给出了非脆弱静态输出反馈控制器存在的充要条件,给出了基于差分进化算法（DE）与线性矩阵不等式（LMI）的新型求解方法,并依据此方法设计了主动悬架非脆弱H₂/广义H₂静态输出反馈控制器.仿真结果表明,非脆弱H₂/广义H₂控制器具有良好的非脆弱性和鲁棒性,证实了所提方法的可行性与有效性.     

Hydrothermal Synthesis and Characterization of a Novel Organic Inorganic Hybrid Compound [Co（dien）2]（dienH3）（H3O）7[P2Mo5O23]2·14H2O

A new compound,[Co（dien）2]（dienH3）（H3O）7[P2Mo5O23]2·14H2O, has been hydrothermallly synthesized by using Na2MoO4,CoCl2, H3PO4 and dien, and structurally characterized by elemental analysis, X-ray powder diffraction analysis, SEM, IR and TG analysis. The results show that the compound is composed of a polyanion [P2Mo5O23]2^12, complex [Co（dien）2]^2＋ cation, protonated [dienH3]^3＋ , and forteen crystallization water molecule.     

Na2SO4·0.5H2O2·H2O的热分解动力学研究

采用程序升温法研究Na2SO4·0.5H2O2·H2O在氮气中的热分解动力学,测定Na2SO4·0.5H2O2·H2O分解的TG-DTG和TG-DSC曲线.在8.0 K·min-1、6.1 K·min-1、4.1 K·min-1和2.0 K·min-14个升温速率下,Na2SO4·0.5H2O2·H2O的热分解是简单的一步反应,热分解温度为339.5 K.采用多元非线性回归对Na2SO4·0.5H2O2·H2O在氮气中的热分解动力学模型进行筛选,并利用主曲线法对其分解模型进行判别.Na2SO4·0.5H2O2·H2O的热分解过程受三维相界面控制,分解机理为R3机理.Na2SO4·0.5H2O2·H2O的热分解活化能为70.83 KJ·mol-1,指前因子1.96×103.     

新型混合H2／H∞控制策略的研究

研究了混合H2／H∞控制问题,在保证系统一个输出满足给定H∞干扰衰减约束下,使另一个输出的H2性能指标最小,在此基础上,推出了一个控制器存在的约束条件,给出了控制器的求解方法,并以数值实例证明了所提算法是可行的。     

电沉积CuInSe2上H2O2阴极还原时产生的电化学振荡行为（Ⅱ）

本文研究了电沉积制得的CuInSe_2薄膜在阴极还原H_2O_2时产生的电化学振荡行为,一方面对影响该振荡行为的一些因素如振荡溶液组成、传质、光照等进行了分析;另一方面采用外界周期性光照和外接小幅度正弦波电位来调节振荡频率,使光电信号调制振荡趋向成熟.这为CuInSe_2半导体发展成为光电传感器件提供了一定的理论与实践基础.     

Fe3O4@MSCe/H2O2多相芬顿体系的分解性能及放热规律研究

以5～8 mm粒径半焦为载体,制备了半焦负载Fe_3O_4复合材料(Fe_3O_4@MSCe),采用SEM、XPS、XRD和FTIR对样品的物化性质和价键结构进行了表征,并研究了Fe_3O_4@MSCe/H_2O_2多相Fenton体系的分解性能和放热规律.结果表明:Fe_3O_4@MSCe保留了半焦的多孔形态,Fe_3O_4均匀且牢固地负载于半焦颗粒表面;在pH=7.8～11.2碱性条件下,均保持了较好的分解活性;在[H_2O_2]=0.25 mol/L、Fe_3O_4@MSCe投加量为533g·L~(-1)、pH=7.8、T_0=30℃反应条件下,300 mL浓度为0.04 mol·L~(-1)的邻苯二胺溶液的分解率为90.9%,溶液温度升高数值为7.1℃,表现出较好的分解性能和放热特性,为解决现有芬顿技术存在的问题和污水处理的能源化利用提供了技术支撑.