La掺杂CeO_2电子结构的密度泛函计算

根据密度泛函理论(DFT),采用"总体能量平面波"超软赝势方法,对不同La掺杂浓度的CeO_2晶体几何结构进行了优化,从理论上给出了La掺杂CeO_2晶体结构参数及性质,为CeO_2材料的掺杂改性研究提供了理论依据.计算了La掺杂情况下 CeO_2晶体的总体能量、能带结构、总体态密度.分析了La掺杂对CeO_2晶体电子结构的影响.     

Ti-Al系电子结构及Mn掺杂对TiAl_3室温脆性的影响

以Ti-Al的3个化合物相(Ti3Al、TiAl和TiAl3)及Ti3Al8Mn为对象,采用密度泛函的赝势平面波法,在优化驰豫的基础上计算其电子结构和弹性模量,系统分析成分对各相电子结构的变化及脆性的影响。结果表明:Al含量逐步增多导致Al2p—Ti3d成键并抑制Ti—Ti键,使共价键以及成键的各向异性增强,因而使合金脆性增大;Mn替代Al位掺杂后,可减少Al—Al共价键,抑制Al2p—Ti3d成键并增强Mn与Ti的3d电子层杂化程度,降低由Al—Al共价键和Al2p—Ti3d杂化键形成所带来的键的空间各向异性和高位错能垒,进而改善合金的室温脆性。     

Mn掺杂石墨烯吸附二氧化硫分子的密度泛函理论研究

二氧化硫是典型的气态污染物,其浓度的精确检测有赖于高效传感器的研发。采用基于密度泛函理论的VASP计算软件在理论上探究了Mn掺杂石墨烯对二氧化硫分子的吸附特性,并揭示了其作为高效传感器的应用潜力。研究结果表明,二氧化硫分子在Mn掺杂石墨烯上表现出显著的吸附效果,吸附过程为化学吸附;与原始石墨烯上的物理吸附过程相比,具有更大的吸附能和更短的吸附间距;吸附过程伴随着明显的电荷转移并导致吸附系统光学性质的改变。理论上,Mn掺杂石墨烯可以作为有效的二氧化硫分子检测传感器材料。     

Cu掺杂的CeZrO2固溶体的制备及其催化燃烧芳香烃

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了Ce0.48Zr0.48Cu0.04O2 固溶体,将其用作芳香烃的燃烧催化剂.在固定床微反应器中评价了催化剂对苯、甲苯和二甲苯等的氧化反应活性,并运用XRD进行表征.结果表明, Ce0.48Zr0.48Cu0.04O2具有和CeO2相似的立方结构.反应温度为600℃时,苯、甲苯和二甲苯的CO2的生成率分别达到100%,94%和90%,显示了催化剂良好的低温燃烧催化性能.经800℃高温热处理3h的催化剂,在同样的反应温度下,对苯、甲苯和二甲苯的保留活性分别为78%、61%和58%,显示了较好的耐热稳定性.     

铈锆固溶体掺杂改性的研究进展

介绍了国内外铈锆固溶体在机动车尾气催化净化中的研究进展和催化机理.主要针对其在汽车尾气催化净化领域的应用,从稀土元素的原子结构和化学特性出发,较详细地总结和阐述了近期研究中掺杂第三种元素形成三元固溶体的研究现状和研究进展,分析了加入其他掺杂元素后对其改性作用以及作用机理.由此得出汽车尾气净化中铈锆固溶体的应用展望及发展措施.     

Cr、Mn掺杂锐钛矿相TiO2的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势的方法,研究了纯锐钛矿相TiO2、Cr、Mn单掺杂TiO2的能带结构、电荷布居、态密度和光学性质.对电子性质分析发现:Mn掺杂引起杂质能带位于禁带中央,杂质能带最高点与导带相距大约0.6 eV,而最低点与价带相距大约0.65 eV,其中杂质能带主要由O原子的2p轨道和Mn原子的3d轨道杂化形成;Cr掺杂引起杂质能带位于导带底附近,杂质能带最高点与导带相距大约0.1 eV,而最低点与价带相距大约1.3 eV,其中杂质能带主要由O原子的2p轨道和Cr原子的3d轨道杂化形成,由于杂质能级的出现,使锐钛矿TiO2的禁带宽度变小.对光学性质分析发现:Cr、Mn单掺杂会使锐钛矿TiO2光学吸收带边红移,可见光区的光吸收系数明显增大,在低能区出现了新的吸收峰,Cr掺杂吸收峰对应能量为1.92 eV,Mn掺杂吸收峰对应能量为1.82 eV,与实验结果相符.     

Ni掺杂TiO_2电子和几何结构的第一性原理研究

利用密度泛函理论框架下的第一性原理方法,对不同掺杂量、不同方式的Ni掺杂锐钛矿相TiO_2(anatase TiO_2:A-TiO_2)的晶胞结构、缺陷形成能和态密度图像等进行了研究,并着重讨论了掺杂Ni离子周围配位场改变对体系电子结构的影响.结果表明,掺杂方式的不同对Ni-TiO_2超晶胞的几何结构有较大影响.正是几何结构的变化导致掺杂Ni离子处于不同类型的晶体配位场之中,这是掺杂体系电子结构差异的本质原因.通过对掺杂体系形成能的比较,发现Ni掺杂TiO_2的具体方式取决于晶体生长过程中的氧环境.通过对体系电子结构的研究,发现各种掺杂体系的禁带中都出现由Ni 3d-O2p轨道杂化形成的杂质能级.Ni离子替代晶格Ti掺杂会使吸收光谱红移,而Ni的晶隙掺杂则使吸收光谱蓝移,且这种光谱吸收带边的差异会随掺杂浓度的增加而增大.     

铈锆钇氧化物固溶体的水热法制备及性能表征

采用水热法制备了Ce0.6Zr0.3Y0.1O1.95固溶体。采用XRD、分子荧光光度仪及透射电镜对其进行了表征,结果表明,Ce0.6Zr0.3Y0.1O1.95具有立方萤石结构,形成了单相的纳米级复合氧化物固溶体。将其作为固体酸催化剂应用于乙酸、正丁醇的酯化反应,考察了酸醇比、反应时间和催化剂重复使用等因素对乙酸转化率的影响,确定最优反应条件是:酸醇比1∶1,反应时间2.5 h,乙酸转化率为43.20%。作为一种固体酸,它具有较高的酸催化活性。催化剂易与反应液分离。反复使用几次后,其催化活性基本保持不变。     

La-N共掺杂闪锌矿ZnS的电子结构和光学性质

ZnS能够用于光解水制氢,但是由于ZnS带隙较宽在一定程度上制约了可见光的吸收.采用密度泛函理论研究了 La-N掺杂闪锌矿ZnS的形成能、带隙、介电常数、吸收系数、光电导和态密度,研究结果表明,La、N掺杂闪锌矿ZnS的形成能为负值,因此结构都非常稳定.La、N单掺杂和共掺杂使得闪锌矿ZnS的带隙宽度由3.51 eV分...     

镨改性铈锆氧化物固溶体的制备与表征

采用溶胶-凝胶法制备了不同比例的Pr掺杂铈锆氧化物固溶体Ce0.6Zr0.4-xPrxO2-y(x=0.05, 0.10, 0.15).X射线衍射证实形成的固溶体为萤石型立方相结构;BET比表面积分析表明,随着Pr的掺杂量由x=0.05递增到x=0.15,在650℃焙烧的样品其比表面积由66.5m2·g-1增加到79.9m2·g-1,而未掺杂样品Ce0.6Zr0.4O2的比表面积为65.1 m2·g-1;粒度分布及透射电镜分析发现,制备的固溶体在水相中存在着团聚现象.应用在含有Pt, Rh和Pd的三效催化剂的制备.催化活性测试表明,在铈锆氧化物储氧材料中掺杂少量Pr,可降低三效催化剂对CO、C3H6和NO的起燃温度.不论是在富燃区还是在贫燃区,所有掺杂Pr的三效催化剂对各气体的催化转化率均高于未掺杂Pr的三效催化剂.     

Theoretical Analysis on Geometry Structure and Electronic Structure of LaNi4Co

Influence of Y~(3 ) on Structure and Electrochemical Property of LiMn_2O_4     

Theoretical Analysis on Geometry Structure and Electronic Structure of LaNi_4Co

Theoretical Analysis on Geometry Structure and Electronic Structure of LaNi_4Co     

烧结温度对钇掺杂氧化锌导电陶瓷局域电子密度和结构缺陷的影响

应用正电子湮没技术,对掺杂Y2O3的ZnO导电陶瓷烧结过程进行了研究,给出了烧结温度对导电特性、局域电子密度、结构缺陷的影响特征。研究发现:提高烧结温度,Zn填隙离子迅速迁移,ZnO导电陶瓷电阻率明显下降,同时产生大量微空洞缺陷。     

合金化元素对NiAl电子结构的影响

 运用基于密度泛函理论的离散变分法研究了NiAl晶体及加入合金化元素钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜以及锌后的电子结构。通过对NiAl和合金化元素的密立根轨道集居数、差分电荷密度、态密度以及体系结合能的分析,从微观电子结构角度探讨了其合金化的作用。结果表明,铁、钴、镍有助于NiAl晶体塑性的改善。     

FeAl合金中反相畴界的电子结构

应用Ｒｅｃｕｒｓｉｏｎ方法计算了ＦｅＡｌ合金中＜１１０＞和＜１２１＞反相畴界的电子结构及加入微合金化元素铬的效应；给出了体系的电子态密度、原子间相互作用能和反相畴界能；讨论了ＦｅＡｌ合金中加入铬对合金的反相畴界能和物理性质的影响。     

掺Cu的RECo5型金属间化合物的电子结构

基于合金元素的晶位占据特性,本文提出了一个用于研究非磁性元素Cu作用机制的模型体系,计算了它们的电子结构。结果表明:Cu置换2c晶位Co导致体系能谱向浅势阱移动,能隙减小,原子间电荷重新分布,并产生了新的由杂质贡献的态;分波局域态密度给出了体系中各原子间的轨道相互作用。对Hellmman-Feynman力的分析表明:Cu置换2c晶位Co显著降低了体系的热膨胀各向异性。     

高强高韧钢中奥氏体相电子结构的计算及其合金化行为

在紧束缚框架下用Ｒｅｃｕｒｓｉｏｎ方法计算了高强高韧钢中奥氏体相的电子结构,计算了替位和间隙固溶元素的局域态密度（ＬＤＯＳ）。通过总态」密度（ＴＤＯＳ）的积计算了体系的结果能及原子间的键级积分,讨论了闰和间隙固溶元素对合金钢奥氏体相物理性能的影响。     

La高掺杂对锐钛矿型TiO2电子结构和吸收光谱影响的第一性原理研究

采用密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,建立了未掺杂和La高掺杂锐钛矿型TiO2超胞模型,分别对模型进行了几何结构优化、分波态密度分布、能带分布、Mullkien电荷数、差分电荷密度和吸收光谱计算。结果表明,在本研究限定的浓度范围内,La掺杂浓度越低锐钛矿型TiO2越稳定;La掺杂后锐钛矿型TiO2的离子键进一步增强,且最小禁带宽度变窄,吸收光谱发生红移现象;当La掺杂质量分数分别为10.14%,19.01%时,最小带隙均约为1.84 eV,高能区吸收光谱几乎相同。