3个[AlB5O7（OH）6]2-簇的电子结构和红外光谱的DFT研究（英文）

采用密度泛函（DFT）方法,在B3LYP/6-311g*基组下,对3个[AlB₅O₇（OH）₆]^2-簇（Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ）的电子结构、稳定性和红外光谱进行了理论研究。结果显示3个簇中优化的键长和键角值与wiberg键级有关。[AlB₅O₇（OH）₆]^2-（Ⅰ）的带宽最大,能量最低,稳定性最高。红外光谱研究显示BO₃、BO₄和AlO₄基团振动频率的大小为BO₃>BO₄>AlO₄,且BO₃基团的振动强度也最大。此外,研究也显示非端基B-O键的振动频率较端基B-O键的振动频率大。     

依达拉奉及其衍生物电子结构特征的理论研究

采用量子化学密度泛函理论在B3LYP/6-311++G**水平上对依达拉奉及其五类衍生物的电子结构特征进行了理论研究。结果显示,吸电子基使N（1）-C（1′）键键长缩短,供电子基使N（1）-C（1′）键键长增加。电子密度拓扑分析结果显示,meta-OH、meta-NH₂、meta-CH₃的羰基与取代基间存在较强的分子内O…H氢键,键长分别为（0,1722、0.1962、0.2445）nm,键鞍点电荷密度分别为（0.0432、0.0254、0.0112）a.u.,分子内氢键的形成有利于分子的稳定。表观静电势分析显示,ortho-OH、meta-NO₂、para-NO₂的表观正、负电势的程度分别是邻位、间位、对位取代衍生物中最强的,更易于与受体结合。     

异质富勒烯C26BN各种可能异构体的芳香性和动力学稳定性研究

用拓扑共振能（TRE）和百分拓扑共振能（%TRE）方法,对由富勒烯C₂₈（T_d）产生的C₂₆BN各种可能异构体和它们阴离子的芳香性进行了研究。探讨了C₂₆BN异构体稳定性与杂原子取代位置间的关系。最后,用最小键共振能（min BRE）方法对C₂₈（T_d）和C₂₆BN分子离子的动力学稳定性进行了研究。研究结果表明C₂₈（T_d）和C₂₆BN在中性状态下,因TRE为负值被预测为具有反芳香性。Min BRE方法研究结果证明了C₂₈（T_d）和C₂₆BN的动力学不稳定性与分子中具有较高反芳香性键直接有关。TRE和min BRE方法研究结果表明,C₂₈^4-和C₂₆BN^4-各异构体不仅具有较高的芳香性而且也有较高的动力学稳定性。     

Ga3O2-和Ga4O3-的结构及稳定性的研究

采用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法和BP86方法,O原子基于6-311+G（d,p）基组,Ga原子基于Stuttgart基组,对Ga₃O₂^-/0与Ga₄O₃^-/0团簇的各种可能构型进行了几何优化,预测了各团簇的最稳定结构,并研究了Ga₃O₂^-和Ga₄O₃^-最稳定结构的成键特性、振动特性和稳定性。对比B3LYP和BP86计算结果发现得到的异构体的结构和能量顺序相同,且阴离子的基态构型与中性分子的构型相接近,都是平面C_2v型,都存在由2个Ga原子和一个O原子形成的三中心二电子（3c-2e）桥键。两结构中处于端位的"Ga-O"键的Wiberg键级数值较大,分别为0.50、0.55;振动频率分别为713.92、832.76cm-1,在红外谱图上皆对应一明显的强振动峰,表明该"Ga-O"结构单元成键稳定,是决定团簇结构稳定的重要因素。计算得到是Ga₃O₂^-和Ga₄O₃^-基态结构的LUMO与HOMO的能量之差（分别为2.75、2.84eV）,以及电子绝热剥离能（ADE）和电子垂直剥离能（VDE）,都表明两基态结构具有较好的热力学稳定性。     

吡啶-4-甲醛缩氨基酸席夫碱及其配合物的抑菌性能和量子化学研究

以4种吡啶-4-甲醛缩氨基酸席夫碱配体及其相应的4种金属配合物为研究对象,分别对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌2种细菌进行了抑菌实验,测定了最小抑菌浓度（MIC）。应用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法,从分子前线轨道、键级、电荷分布等方面探讨这类化合物的结构与抑菌效果之间的关系,结果表明C=N健的键级越小,化合物分子的HOMO与LUMO之间的能量差（△E）越小,氮原子上的电子云密度越大,E_HOMO能量越高,抑菌效果越好,且抑菌活性部位可能在C=N和吡啶环上。     

第一性原理研究TiCl3在β-MgCl2（110）表面相互作用机理

TiCl₃是以MgCl₂为载体的Ziegler-Natta催化剂的活性组分,TiCl₃在载体MgCl₂表面的存在形式是复杂的。本文利用基于密度泛函理论的的量子力学从头计算方法对TiCl₃和其失去部分Cl原子后的离子[TiCl₂]⁺,[TiCl]²⁺在β-MgCl₂（110）面上的吸附作用进行了研究。通过模拟计算其吸附能,键长和电子云分布,发现TiCl₃和β-MgCl₂（110）面上作用力很弱,为范德华力,而只有TiCl₃失去部分Cl原子后带上正电荷,才能与β-MgCl₂（110）面形成强的化学键。     

O2在δ-Pu（100）表面吸附行为的第一原理研究

采用密度泛函理论结合周期性平板模型研究了O₂分子在δ-Pu（100）表面的吸附行为。结果表明O₂在δ-Pu表面吸附时分子键长增加并最终断裂,离解成2个原子态吸附,离解后的氧原子以心位和桥位吸附优先。最可能的吸附过程为:桥位平行吸附后2个氧原子处于2个心位;心位平行吸附的O₂分子通过旋转平移后,离解为一个心位和一个桥位吸附的氧原子。吸附能大小为2个氧原子的吸附能减去氧分子离解能。自旋限制和自旋极化2种水平计算获得的最稳定吸附方式吸附能分别为8.14 eV和7.29 eV。离解吸附后的电荷布局数,诱导表面功函、电子态等和单个O原子吸附结果一致。     

壳聚糖结合ReO的初步理论研究

借助于密度泛函理论的B3LYYP方法,对壳聚糖及壳聚糖结合ReO的配合物（（CTS）₂-ReO,（CTS）₄-ReO）进行结合结构优化、Mulliken电荷、前沿轨道、相关能量的计算。结果表明:壳聚糖结合ReO的配合物前后,壳聚糖六元环结构基本不变,N（8）-C（4）和O（10）-C（3）键的键长有所增长;由壳聚糖结合ReO的配合物（（CTS）₂-ReO,（CTS）₄-ReO）的结合能及结合后配合物的前沿轨道能量差可推断配合物（CTS）₂-ReO和配合物（CTS）₄-ReO均可以形成,而形成配合物（CTS）4-ReO的可能性更大;配合物（CTS）2-ReO和配合物（CTS）₄-ReO形成时,壳聚糖环上的电荷发生了重新分布,电子由壳聚糖1位的羟甲基上向氨基的氮原子和Re原子移动。     

化合物[Co（2,4-DAA）2（H2O）4]·（H2O）的合成、晶体结构及量子化学计算

以2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-DAA.）和1,10-邻菲哆啉为原料通过溶剂热反应合成了化学合物[Co（2,4-DAA）₂（H₂O）₄]·（H₂O）,并测定了它的晶体结构。该晶体属单斜晶系,空间群P2（1）/n,晶胞参数为:a=0.67536（16）nm,b=0.53000（12）nm,c=3.3456（8）nm,β=92.430（4）°,V=1.1964（5）nm³,D=1.685 g/cm³,Z=2,F（000）=618。最终偏离因子R₁=0.0500,wR₂=0.0842。化合物中2个2,4-二氯苯氧乙酸的2个氧原子及4个水分子与Co（Ⅱ）配位,形成了六配位的变形八面体结构。结合晶体结构数据进行了量子化学计算。     

12顶点闭合型碳硼烷异构体的结构和稳定性密度泛函理论研究

采用密度泛函理论DMol~3/DNP方法对十二顶点闭合型碳硼烷C_2B_(10)H_(12)异构体的几何结构进行优化,分析了异构体的稳定性、电荷分布以及前线分子轨道。结果表明3个异构体都有对应的稳定构型,并保持了闭式二十面体骨架结构。稳定性随着2个C原子之间距离增大而增加,即稳定性为对位间位邻位。负电荷主要集中在2个C原子上,成为主要的亲核取代反应中心。异构体具有立体芳香性,取代C原子具有对位、间位定位效应。B原子电荷密度规律,位于C原子间位的B原子负电荷密度最高,对位稍次,邻位最低。异构体分子前沿轨道和△E_(LUMO-HOMO)所预示的化学稳定性与结构能量稳定性趋势一致。     

量子化学方法研究阴离子表面活性剂在气液界面上的吸附

用量子化学方法中的密度泛函理论,在B3LYP/6-3IG水平上,对十二烷基硫酸钠（SDS）阴离子表面活性剂与水分子形成的水合物CH₃（CH₂）₁₁OSO₃ˉ（H₂O）_n（n=0～7）进行结构优化和频率计算。从分子水平上研究了CH₃（CH₂）₁₁OSO₃ˉ在气液界面上与水分子的相互作用。计算结果表明:（1）7个水分子与极性头均采用1:1型和2:1型,即极性头中一个氧原子或2个氧原子与水分子以氢键形式构成水合层;（2）CH₃（CH₂）₁₁OSO₃中的氧原子与水分子中的氧原子最短氢键的键长（O-O键长）在0.27～0.31 nm之间,H…O键长在0.19～0.21 nm之间,O-H…O键角在140°～167°之间,均属于中强氢键:（3）水合物R（S-O）平均键长比表面活性剂单体分子分别增长了,说明形成水合物后S-O间的键减弱;（4）结合能D₀从64.04 kJ/mol增加到.428.29 kJ/mol,说明随着水分子数的增加,所获得的7种水合物的稳定性依次增强,表明最终形成的水合层是稳定的:（5）随着水分子数增加疏水基链长收缩,亲水基总电荷增加,C12-O13-S14的键角增大;（6）由于烷烃链带有了弱电荷,使胶束内核带有了部分极性,此种极性介于烷烃油相和水相的极性之间,利于表面活性剂在溶液中的聚集。     

C6H6和SO3相互作用的理论研究（英文）

采用B3LYP和MP2方法在6-31G*、6-31+G*和6-311+G**基组下对C6H6…SO3复合物体系的4种可能结构进行自由优化,得3种。在考虑基组重叠误差校正基础上,得结合能,并用自然键轨道分析方法讨论其相互作用。结果表明,用B3LYP/6-31G*计算3种复合物的结合能分别为-17.75, -18.33, -18.80 kJ/mol,且C6H6和SO3结合时电子从苯环向SO3转移,形成电荷转移复合物,它们之间的作用包含π-p作用方式。     

Ab-initio calculations of the formation energies of BCC-based superlattices in the Fe---Al system

First-principles calculations of the total energies of A2 iron and aluminum, B2 (FeAl), B32 (FeAl) and D0₃ (Fe₃Al and FeAl₃) compounds were performed in the frame of density functional theory (DFT) using the Full Potential - Linear Augmented Plane Wave method (FP-LAPW). These results have been used to obtain formation energies of the respective ground states. The calculated formation energies of the D0₃ (Fe₃Al) and B2 (FeAl) compounds show excellent agreement with available calorimetric data on standard enthalpies of formation of Fe---Al alloys up to 50 at.% aluminum. As the Fe---Al system has a controversial magnetic behavior when described by ab-initio methods in the DFT, this agreement is remarkable.     

工业混合酚的拉曼光谱分析

尝试以拉曼光谱直接对工业混合酚中甲酚及二甲酚定性定量分析。用乙腈在2251cm^-1的C≡N伸缩振动峰作为内标,间甲酚在732 cm^-1处、对甲酚在839 cm^-1处以及2,6-二甲酚在667 cm^-1处的苯环变形振动选用为以上各组分各自的特征峰。通过实验得到乙腈与间甲酚、对甲酚、2,6-二甲酚的背反射显微拉曼相对拉曼截面,分别是（■σ/■Ω）732cm^-1/（■σ/■Ω）2251cm^-1=1.8416、（■σ/■Ω）667cm^-1/（■σ/■Ω）2251cm^-1=0.8557。分别对实验室模拟样及工业混合酚进行拉曼定量分析得到的结果与其他分析方法一致。     

Highly sensitive gas sensors based on hollow SnO2 spheres prepared by carbon sphere template method

Hollow SnO₂ spheres were prepared in dimethylfomamide (DMF) by controlled hydrolysis of SnCl₂ using newly made carbon microspheres as templates. The phase composition and morphology of the material particles were characterized by means of X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), respectively. The gas sensing properties of sensors based on the hollow SnO₂ spheres were investigated. It was found that the sensor exhibited good performances, characterized by high response, good selectivity and very short response time to dilute (C₂H₅)₃N operating at 150 °C, especially, the response to 1 ppb (C₂H₅)₃N attained 7.1 at 150 °C. It was noteworthy that the response to 0.1 ppm C₂H₅OH of the sensor was 2.7 at 250 °C.     

多源日光诱导叶绿素荧光产品在中国地区的一致性研究

日光诱导叶绿素荧光(Sun-Induced Chlorophyll Fluorescence,SIF)是表征植被光合的有效探针。基于不同卫星遥感衍生的各种SIF产品已被广泛应用,然而,不同产品在中国区域表现及一致性仍不明晰。以中国生态系统光谱观测网络(China Spec)农田站SIF观测数据为参考评估CSIF、GOSIF、SIF_oco2-005、SIF_LUE(SIF_LUE＿JJ/SIF_LUE＿PK)、SIF₀₀₅等产品,并从不同时空尺度探讨它们的一致性。结果表明：(1)不同产品在4个农田站表现不尽相同,3个农田站存在高估现象。SIF_LUE整体表现较好,GOSIF次之,而后是SIF₀₀₅和SIF_oco2＿005。(2)各产品空间格局具有较高一致性,但其幅度存在差异：年均值方面,SIF_LUE＿PK最大(0.21 W m^-2μm^-1sr^-1<...     

Perchlorate selective membrane electrodes based on synthesized platinum(II) complexes for low-level concentration measurements

Three synthesized platinum(II) complexes, [PtR₂(NN)] (R = Me, p-MeC₆H₄ and p-MeOC₆H₄; NN = 2,2′-bipyridyl), were studied to characterize their ability as an anion carrier in a PVC membrane electrode. The polymeric membrane electrodes (PME) and also coated glassy carbon electrodes (CGCE) prepared with [Pt(p-MeOC₆H₄)₂(NN)] showed excellent response characteristics to perchlorate ions. The electrodes exhibited Nernstian responses to ClO₄⁻ ions over a wide concentration range from 5 × 10⁻⁷ to 4.0 × 10⁻¹ M for PME and 1.5 × 10⁻⁷ to 2.7 × 10⁻¹ M for CGCE with low detection limits (4.0 × 10⁻⁷ M for PME and 1.0 × 10⁻⁷ M for CGCE). The electrodes possess fast response time, satisfactory reproducibility, appropriate lifetime and, most importantly, good selectivity toward ClO₄⁻ relative to a variety of other common anions. The potentiometric response of the electrodes is independent of the pH of the test solution in the pH range 2.5–9.5. The proposed sensors were used in potentiometric determination of perchlorate ions in mineral water, urine samples and also samples containing interfering anions. The interaction of the ionophore with perchlorate ions was shown by UV–vis spectroscopy.     

Thermodynamics of the cao-si02 system

In order to maintain consistency, analytical expressions for the free energy of mixing of phases should reproduce not only the phase diagrams but also the experimentally determined activities. Information on the partial molar free energies and the phase boundaries, in turn, can be used to estimate the free energy of formation of compounds.

An examination of thermochemical data in the CaO-SiO₂ system showed that ΔGδf values for -Ca₂Si0₄, which are stable at temperatures above 1710°K, are limited a maximum of 1800°K. The free energy of formation in a temperature range from about 1700 to 2400°K was estimated from the phase boundary and the activity of silica to be as follows:

2Ca0(s) + Si0₂(cristo.) = Ca2Si0₄() ΔG°f = −86303.50 − 34.338 Tjoules

An analytical expression for the free energy of mixing of the liquid phase was obtained for the entire composition range in the CaO-Si0₂ system. Confidence in the estimated G‡f for -Ca₂Si0₄ was demonstrated by good agreement of the calculated phase diagram and the experimentally determined activity of silica.     

CH3S与CH2SH自由基反应的密度泛函理论研究

用量子化学从头算和密度泛函理论(DFT)对CH3S与CH2SH自由基反应进行了研究。在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上优化了反应通道各驻点物种(反应物、中间体、过渡态和产物)的几何构型,用内禀反应坐标(IRC)计算和频率分析的方法对过渡态结构及连接性进行了验证。在QCISD(T)/6-311++G(d,p)水平上计算了各物种的单点能,并对总能量进行了零点能校正。研究结果表明,CH3S与CH2SH反应为多通道反应,有3条可能的反应通道。反应物首先通过C-S键相互作用形成链状碳-硫偶合中间体IM1,再经过裂解和脱氢气机理生成主要产物P1(CH3SH+CH2S)和次要产物P2和P3。根据势能面分析,所有反应均为吸热反应。相对于CH3S与CH2SH,各产物能量分别为(-175.2,335.5和331.5)kJ.mol-1。