1-(2-苯基-硫脲乙基)-2-十五烷基-咪唑啉对Q235钢的缓蚀吸附作用

 合成了新型化合物1-(2-苯基-硫脲乙基)-2-十五烷基-咪唑啉(PSIM),采用失重法和电化学极化曲线方法就其在 H₂S/CO₂共存的3%NaCl 溶液中对 Q235钢的缓蚀性能进行了研究,探讨了其在 Q235钢表面的吸附行为。结果表明,PSIM 具有较高的抗 H₂S、CO₂腐蚀的性能,能同时抑制 Q235钢的阴、阳极腐蚀反应过程,缓蚀效率随着其浓度的增加而提高,随着温度的升高而降低,并且具有较好的耐高温性能。PSIM 在 Q235钢表面上的吸附过程为自发、放热过程,吸附行为服从 Langmuir 吸附等温式,属于以化学吸附为主的混合吸附。同时采用量子化学方法计算了 PSIM 的电子结构参数,分析了 PSIM 的分子结构与其缓蚀性能之间的关系。     

甲烷部分氧化机理的DFT研究—CH_4的活化与解离

使用量子化学计算方法,通过对密度泛函理论(DFT)的应用,采用周期性的分子模型(vaccumslab),模拟计算了甲烷和甲基在Ni(111)表面的吸附和解离(CH4(g)→CH3(ads)+Hads→CH2(ads)+2Hads)。甲烷、甲基和亚甲基分别吸附于Ni(111)表面的hcp、bridge和bridge位置。以物理吸附于催化剂表面的甲烷为反应物,化学吸附于催化剂表面的亚甲基和氢为产物,计算得到甲烷和甲基的解离能分别为42kJ/mol和45 5kJ/mol,活化能分别为202 2kJ/mol和98 2kJ/mol,并对解离路径进行了详细的分析。     

浮选药剂性能的能量判据计算

提出了浮选药剂性能计算的新方法－能量判据计算，得出能量判据△Ｅ是药剂及矿物的前线电子密度，前线轨道能量，净电荷等量化参量的函数，由静电作用项△Ｅ１正配键共价作用项△Ｅ２和反馈键共价作用项△Ｅ３构成，通过探讨能量判据与基团电负性，化合物溶度积，临界ｐＨ值和接触角的相互对应关系，揭示了能量判据的价键因素，空间因素本质。     

TH_2N…HF中T→He~ β衰变对氢键影响的量子化学从头计算研究

用量子化学Ab Initio LCAO-MO-SCF研究了氚化氨分子与氟化氢二元体系经β衰变后对N…H-F氢键的影响。讨论了分子中的电荷分布及其转移方向。     

弯曲键的推论及其量子化学计算

σ键和键长的定义表明σ键是直线键。但是，根据范德华斥力的推断和量子化学计算结果表明，大多数σ键不是直线键，而是弯曲键。量子化学计算的弯曲方向与根据范德华斥为预测的方向一致．只有少数高度对称的分子中才存在真正的直线键。     

溴化银晶体(110)表面上银原子簇的理论研究

本文采用量子化学半经验分子轨道法(CNDO方案),选取了三个晶面层数不同的AgBr晶体模型,对在这些晶体模型(110)表面上的银原子簇Ag_n(n=1,2,3,4)的电子结构及性质以及潜影机理作了量子化学研究。计算结果表明,晶体对银原子簇的性质有很大的影响,Ag_3和Ag_4优先取竖立晶面的结构。并且从Ag_3起,银原子簇的电荷分布成为上正下负的极性体。本文认为,这种极性是潜影的一个重要性质。Ag_3的热稳定性最强,又是银原子簇产生极性的转折点,故Ag_3是形成潜影的最小银原子簇。计算表明,银原子簇的增长是离子步骤先于电子步骤。     

煤灰中高熔点矿物质莫来石的实验与量化研究

莫来石是煤灰中高熔点主要矿物质成分之一,笔者采用量子化学的理论和计算方法,对其化学状态,表面化学活性位置及其成键特性进行了研究。计算结果表明,煤灰中莫来石分子簇的最高占据轨道基本是由与Si原子相连接的O7,O12组成,且具有很高的能态。同时,通过计算结果推知煤灰中莫来石表面化学活性强弱关系Al1＋O13〈Al8＋O13〈Al1＋O12〈Si6—O7〈Al8＋O14〈Si6—O12,因此在Al1＋O13,Al8＋O13易断键,使晶格发生重组,量子化学计算从微观方面很好的解释了配煤对降低高灰熔点煤的熔融机理,实验结果也很好的验证了理论计算。     

分子筛负载氨基、羟基离子液体催化CO2和环氧丙烷合成碳酸丙烯酯

合成了含氨基、羟基的双功能团离子液体氯化1-(2-羟乙基)-3-氨基丙基咪唑和单氨基功能团离子液体氯化-1-胺-丙基-3-甲基咪唑。将离子液体(ILs)负载在介孔分子筛SBA-15上,考察其催化CO2和环氧丙烷(PO)合成碳酸丙烯酯(PC)的反应性能,并用核磁共振进行表征。结果表明,与单功能团离子液体相比,双功能团离子液体具有优良的催化效率,在反应温度373 K、反应压力1.8 MPa条件下,其催化CO2和环氧丙烷制备碳酸丙烯酯,PO的转化率和PC的选择性分别达到90.4%、92.5%。通过Gaussian 09软件DFT方法中的B3LYP/6-311+G(d,p)基组理论分析了ILs与PO的稳定结构、相互作用关系、结合键能、电荷分布、静电势能差、前沿轨道及位能差,计算结果表明离子液体上的官能团氨基、羟基与PO耦合产生氢键,由此推测了环加成反应机理。     

萘热解生焦过程的反应分子动力学模拟

采用分子模拟的方法深入研究萘在热解生成针状焦过程的反应分子动力学。运用反应力场ReaxFF模拟该反应过程,并进行量子化学分析,推断得到萘分子在热解生焦过程中的主要反应历程。萘分子在自由基夺氢的情况下生成自由基•C₁₀H₇, •C₁₀H₇两两结合生成1,1′-联萘,1,1′-联萘再脱氢缩合生成苝,苝再进行脱氢缩合反应,芳核也随之增大。反应分子动力学模拟结果表明,在萘生焦过程中,反应生成的小分子和自由基会促进萘热解反应。在针状焦生成前期,应当控制热解反应的温度和压力,适当抑制气体挥发速率,以保证小分子和自由基能够参与芳核的生长反应。