二氯二聚吡咯合铁的结构和吸附氢行为的CNDO／2研究

应用CNDO／2方法研究了二氯二聚吡咯合铁配合物（DCBPF）的结构和H2在该配合物上的吸附行为，确定了配合物的稳定结构，讨论了被吸附分子相对于配合物的不同吸附取向的影响，优化了各个体系相对于能量的分子间距，探究了吸附的微观机制，得到了一些比较有意义的结果。     

原位漫反射红外光谱法研究N2O和苯在Fe-ZSM-5分子筛表面的吸附

利用原位漫反射红外光谱研究了不同条件下，N₂O和苯在离子交换法制备的Fe-ZSM-5分子筛表面的吸附情况。实验结果表明：Fe-ZSM-5分子筛上B酸和铁离子对N₂O有吸附作用；两种吸附位对N₂O的吸附强度不同，B酸酸性位的吸附能力强于铁离子位对N₂O的吸附能力；苯和N₂O分子的吸附可以在不同形式的铁离子位进行；N₂O为氧化剂的苯一步氧化制取苯酚反应遵循双活性位L-H反应机理。     

苯在Silicalite-1分子筛上的吸附和脱附

采用重量法研究了苯在silicalite-1分子筛上303K时的吸附和室温至400.C的热脱附行为.结果表明苯在303 K时的吸附和脱附等温线有两个台阶,并且出现了滞后环.DTG曲线展示了当每单位晶胞吸附量小于4个分子时只有一个热脱附峰;而当每单位晶胞吸附量大于4个分子时有两个热脱附峰,并且在TG曲线上每单位晶胞吸附量为4个分子处有一个拐点.DTG曲线揭示了苯在silicalite-1上存在两种吸附位置,吸附在不同位置上的分子之间存在平衡关系,不同升温速率对热脱附几乎无影响.     

H_2和CO_2在金属-有机架构(MOFs)材料中的吸附性质

使用巨正则系综蒙特·卡洛(GCMC)方法以及TEAM力场参数考察了H2和CO2分子在IRMOF-1和IRMOF-16两种晶体材料中的吸附性质,用统计涨落理论计算了客体分子的吸附热,并分析了柔性骨架和刚性骨架对客体分子吸附性质的影响.计算表明,柔性和刚性骨架对吸附量和吸附热影响可以忽略.客体分子的体积吸附量在IRMOF-1中更大,重量吸附量在IRMOF-16中更大.IRMOF-16的吸附热小于IRMOF-1.这些结论都与前人的实验及理论研究相吻合.     

加温加压下苯和环己烷在γ-Al2O3上的吸附

采用重量法对加温加压下苯和环己烷在γ-Al2O3颗粒上的吸附进行了研究. 实验结果表明,随着吸附温度升高,吸附等温线的滞后环逐渐朝着相对压力增大的方向移动且宽度变窄;苯和环己烷在γ-Al2O3上的吸附类似. 将改进的Halsey方程和Kelvin方程相结合,建立起描述上述吸附过程的理论模型,实验结果验证了该模型的准确性.     

有机铵盐改性蒙脱土、海泡石吸附去除水中苯、甲苯和乙苯等污染物的研究

本文用两种有机铵——十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)和十六烷基吡啶(CPB)与两种粘土——蒙脱土和海泡石进行反应,使有机铵阳离子取代粘土中阳离子,形成有机改性粘土。用此改性粘土作为吸附剂去除水中苯、甲苯和乙苯三种污染物,静态吸附实验的平衡时间为2h,吸附容量约为5～10mg/g(平衡浓度以10ppm计),远远大于粘土原土的吸附容量。获得这样效果的主要原因是有机铵的脂肪链端改变了粘土的亲水性能,使得粘土表面憎水。同时X衍射实验数据还显示了粘土层间间距因有机铵的嵌入而大幅度撑开,被吸附的有机物分子进入粘土层间又使得其层间间距进一步增大。这表明改性粘土吸附水中有机污染物的机理包括两个方面:一是改性粘土利用有机铵的非极性脂肪链端萃取有机物分子;二是粘土层间对有机物的进一步吸附。     

CO2和CO分子在五边形石墨烯表面的吸附行为

五边形石墨烯具有多种优秀的特性,其较大的比表面积和非直接带隙可能有利于气体分子的吸附. 本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,逐步研究了两种常见的气体分子CO₂和CO在五边形石墨烯表面的吸附行为. 根据五边形石墨烯的结构特点,以及CO₂和CO的分子形态,CO₂总共有四种吸附方式,而CO则有六种吸附方式. 通过计算吸附能、电荷转移、吸附距离、能带间隙、电荷密度和态密度、分波态密度等指标,探究这两种气体分子不同方式的吸附情况. 结果显示,气体分子的不同吸附方式对吸附行为有明显的影响. 而且在同种情况下,CO普遍比CO₂分子有更好地吸附效果. 但由于气体分子与基底之间未能形成化学键,CO₂和CO在五边形石墨烯表面的吸附是比较弱的物理吸附.     

Ag_9团簇上由H_2和O_2直接合成H_2O_2的密度泛函理论研究

应用密度泛函理论对H_2和O_2在Ag_9团簇上直接合成H_2O_2的可能性进行研究。计算H_2和O_2在Ag_9团簇上的吸附性质以及由H_2和O_2生成H_2O_2的反应机制。结果表明:O_2可以在Ag_9团簇上稳定吸附,但H_2很难与Ag_9团簇作用,只有通过Ag—O键才能发生解离。生成H_2O_2的过程可以分为两个阶段:首先解离两个H_2分子形成第一个H_2O_2分子,其中裂解第二个H_2分子为速度控制步骤,所需活化能为108.7 kJ/mol;再吸附的O_2分子夺取Ag_9团簇上两个H原子形成第二个H_2O_2分子,其中OOH自由基夺取Ag_9团簇上的H原子为速度控制步骤,活化能为124.7 kJ/mol。与文献中Pd、Au和Pd-Au团簇上由H_2和O_2生成H_2O_2的理论研究结果相比,Ag_9团簇具有促进H_2和O_2直接合成H_2O_2的催化活性。     

C2分子在有缺陷和无缺陷两种不同金刚石表面吸附的计算机模拟比较

本文用分子动力学方法在原子层次模拟研究了（不同入射能量的）Q分子在金刚石（001）-（2×1）表面的吸附过程,重点讨论了无缺陷衬底和缺陷衬底上多个对应位置对Q分子的吸附过程,并作出比较,结果表明,有缺陷底靶对Q分子的吸附效果要好于无缺陷底靶对Q分子的吸附效果．     

吡啶在Mo-Mo_2C(001)表面吸附的密度泛函理论研究

以量子化学理论为基础,以周期性平板模型为模拟表面,采用GGA/RPBE方法研究了吡啶分子在Mo_2C(001)表面的吸附特性.研究结果表明吡啶分子在Mo-Mo2C(001)表面上存在两种稳定的吸附构型:平行吸附和垂直吸附.其最稳定吸附构型为平行吸附.吸附能、几何结构参数及Mulliken电荷布局分析表明吡啶分子平行吸附情况下其环状结构受到了较大的影响,在后续的加氢过程中更为有利.而在垂直吸附情况下,吡啶分子在吸附前后的形变较小.     

H_2O和CH_4在煤表面竞争吸附机理

为从微观上探讨H_2O和CH_4在煤表面竞争吸附的机理,构建C30H14(9个苯环)代表煤局部表面,通过密度泛函理论分析甲烷分子,水分子和煤局部表面之间的相互作用。结果表明,水分子在煤表面的吸附比甲烷分子在煤表面的吸附更加稳定,二者以最稳定吸附构型吸附时的吸附能分别为-13.23 kJ/mol和-10.13 kJ/mol.当甲烷分子与已吸附水分子的煤表面作用时,甲烷分子吸附能显著下降,吸附平衡距离增大,表明水分子能迫使甲烷吸附到不稳定位置。水分子和甲烷共存时,水分子处于吸附状态,甲烷分子处于脱附状态且总能量最低,进而从分子水平表明水和甲烷竞争吸附时水处于主导地位。     

苯并三氮唑在铁电极上的光谱电化学研究

苯并三氮唑在硫酸溶液中吸附在铁电极上的极化曲线和表面拉曼光谱研究结果表 明：苯并三氮唑同时抑制了铁的阳极溶解反应和阴极析氢反应;当电位负于腐蚀电位时,苯并三 氮唑以分子或质子化的形式吸附于电极表面．     

湿氧化改性多孔炭对低浓度苯和丁酮蒸汽的吸附

空气中挥发性有机化合物 (VOC)严重危害人体的身体健康 ,因而研究 VOC的去除具有重要意义。该文研究了椰壳活性炭 (AC)和粘胶基活性炭纤维 (ACF)湿氧化处理后对低浓度 VOC苯和丁酮的吸附。 AC和 ACF分别用质量分数为 30 %和 5 0 %的 H2 O2 、浓 HNO3进行湿氧化处理。采用 X射线光电子能谱 (XPS)和氮气容量法研究了 ACF,采用扫描电镜 (SEM)研究了 AC处理前后性质的变化。并利用热重分析仪 (TGA)研究了对挥发性有机化合物丁酮和苯的吸附。实验结果表明 :ACF经 H2 O2 处理后具有活化作用 ,比表面积和微孔容积都增加了 ,特别是用质量分数为 30 %的 H2 O2 处理后更有利于低浓度苯和丁酮的吸附 ;AC经湿氧化处理后 ,扫描电镜下呈现不同的微观形貌特征 ,质量分数为 30 %的 H2 O2 处理后 ,增强了对苯的吸附 ,减弱了对丁酮的吸附。     

分子篩对CH_3OH-H_2O和n-C_3H_7OH-H_2O系統中水的吸附

本文研究了分子篩的最佳制备条件。当矿化液的碱度和SiO_2/Al_2O_3分别等于200%及2时,並在90℃下晶化4小时,可获得4A分子篩,其組成为Na_2O·Al_2O_3·2SiO_2·nH_2O。作者等用該分子篩测定了其对CH_3OH—H_2O及n—C_3H_7OH—H_2O系統中水的吸附等温綫,並計算了相对浓縮度。吸附数据表明:分子筛对n—C_3H_7OH-H_2O系統中水的吸附能力要大于CH_3OH—H_2O系統。     

CO和Cl2在TiO2(110)表面的吸附行为

采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理方法研究了CO和Cl₂分子在TiO₂（110）面上的吸附反应,通过计算体系的吸附结构、吸附能、电荷密度和态密度等性质,揭示了CO和Cl₂共同吸附在TiO₂（110）表面的行为机制。CO和Cl₂在TiO₂（110）面上的吸附存在相互促进的关系,共同吸附时其平均吸附能为-1.367 4 eV,Cl₂能够被表面Ti原子捕获,表面Ti （5c）原子发生sd³轨道杂化,吸附发生时表面形成CO→TiO₂（110）→Cl流向的瞬时电子流,态密度的分布显示TiO₂（110）表面的Ti-O键强度被削弱,说明CO的存在对TiO₂的氯化有促进作用,同时表面O原子被激活,其随着CO从表面解离形成CO₂分子平均释放1.418 6 eV的能量,使得TiO₂（110）结构被破坏,同时也为下一个Cl₂分子提供了良好的吸附位。     

CO2在H-STI分子筛中吸附的分子模拟研究

采用巨正则蒙特卡罗方法(GCMC)研究了CO2分子在H-STI分子筛中的吸附.计算得到的吸附热和实验温度下吸附等温曲线与实验结果吻合较好.在此基础上,进一步预测了CO2分子在H-STI分子筛中的吸附性质.     

N2O在Pt(111)表面的吸附结构

基于密度泛函理论和周期平板模型,通过Nt-T,Nt-T-O-T,Nt-B-O-T,Nt-B-Nc-T和Nt-T-Nc-T五种吸附结构研究了N2O分子在Pt(111)表面的吸附,发现Nt-T位是最稳定的吸附位,且吸附主要是通过末端Nt原子与表面作用.从吸附结构分析了N2O分子在Pt表面可能的解离过程.     

苯在氢型八面沸石表面上的吸附

本文在一个简化的沸石表面原子簇模型上,采用CNDO/2方法研究了苯在沸石表面上六种吸附模型的电子结构。结果表明:沸石表面上的Brnsted酸中心是催化的活性中心;离域π络合物吸附态应属亍早期吸附态;在定域σ络合物吸附态中,吸附分子被活化;同时还探讨了吸附态之间的转变。     

CH2(X3B1)和C2H(X2∑+g)分子的结构与解析势能函数

运用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法在6-311 G**水平上,对基态CH2、C2H分子的结构进行了优化计算,得到CH2分子的稳定结构为C2υ构型,电子态为X3B1,平衡核间距RCH＝0.1079 nm、离解能De＝8.037 eV;C2H分子的稳定结构为C∞υ构型,电子态为X2∑g ,平衡核间距RCH＝0.1059 nm、R∞＝0.1211 nm、离解能De＝12.05 eV,用多体项展式理论推导了基态CH2和C2分子的解析势能函数,其等值势能图准确再现了基态CH2和C2H分子的结构特征及其势阱深度与位置.     

加温加压下苯和环己烷在γ-A12O3上的吸附

采用重量法对加温加压下苯和环己烷在γ-Al2O3颗粒上的吸附进行了研究．实验结果表明，随着吸附温度升高，吸附等温线的滞后环逐渐朝着相对压力增大的方向移动且宽度变窄；苯和环己烷在γ-Al2O3上的吸附类似．将改进的Halsey方程和Kelvin方程相结合，建立起描述上述吸附过程的理论模型，实验结果验证了该模型的准确性．