氧原子在δ-Pu(111)表面的吸附结构和电子态

采用周期性密度泛函理论研究氧原子在δ-Pu(111)表面的吸附行为,方法为广义梯度近似(GGA),考虑了自旋极化和自旋限制不同情况.结果表明O在δ-Pu(111)面的吸附属于较强的化学作用,吸附稳定性为心式1≈心式2>桥式>顶位.2种心式位的吸附能和平衡结构几乎没有差别,化学吸附能为-6.153 eV(自旋极化)和-7.454 eV(自旋限制),O都距离表面0.131 nm.与O配位的Pu原子数目是决定化学吸附过程的主要因素,配位的数目越多,化学成键越稳定.Mulliken电荷布局分析表明,Pu和O的作用主要发生在第1层,另外2层没有影响.O原子的吸附使钚金属表面功涵增加.O的吸附为较强的离子键作用,电子相互作用主要为O2p与Pu5f、Pu7s、Pu6d杂化轨道相互作用.     

CO_2在Fe(111)表面吸附的密度泛函理论研究

采用量子化学的密度泛函理论,研究二氧化碳在Fe(111)表面的可能吸附态(M1-M5),计算出稳定的吸附构型和吸附能.结果表明,当CO2的O与表面形成强O-Fe双吸附键(M2,M5)时,吸附能最大,为强化学吸附;形成较弱双吸附键C-Fe及配位键O-Fe(M3)时,吸附能次之;当CO2垂直底物表面吸附(M4)时,氧原子只能与Fe原子形成单键,吸附力很弱,为弱物理吸附;在M1吸附模式中,CO2分子的C原子吸附在Fe原子上,M1的吸附能也不太大,约为1.87 ev,属于弱化学吸附.Mullik-en电荷计算表明,当吸附分子CO2电荷愈负,与底物的吸附力愈强,与吸附能的计算结果相一致,同时由于电子转移形成CO2x-,导致金属失去电子而易被腐蚀.     

δ-Pu(111)表面CO吸附位的第一原理研究

采用密度泛函理论(DFT)结合周期模型方法研究了CO分子在δ-Pu(111)面的吸附行为。计算结果表明,CO/Pu(111)最稳定的吸附方式为C端hcp心式垂直吸附,其吸附能为-1.764 eV(自旋极化)和-1.791(无自旋极化)。fcc心式垂直吸附为次稳定吸附态,吸附能与hcp心式垂直吸附相差很小。CO与Pu配位数目是决定化学吸附的主要因素,配位的Pu原子数目越多,化学成键越稳定,两者间的相互作用主要源于CO分子杂化轨道和Pu原子杂化轨道的贡献。在较低温度下CO在Pu(111)表面倾向于以分子态吸附。     

H2O和O2在Al(111)表面吸附的密度泛函理论研究

采用第一原理密度泛函理论中的广义梯度近似计算方法对H2O和O2分子在Al(111)表面的吸附性质进行了结构、能量和电子分析,系统研究了这2种气体分子在Al(111)表面的吸附行为及其与Al(111)表面的相互作用机理。计算结果表明：H2O分子易在Al(111)表面的top位吸附且构型倾斜时最稳定,整个吸附过程为弱的化学吸附;吸附过程中表面铝原子的电子向H2O分子发生转移,H2O分子自身的构型仅受微扰作用。O2分子在Al(111)表面的吸附倾向于以分子键平行于表面,表面铝原子向O2分子的电荷转移是O2分子解离的驱动力,吸附过程中O2分子易发生解离,解离后的氧原子稳定吸附于fcc位,其次为hcp位,整个吸附过程为强的化学吸附。     

CO在贵金属Pt(111)表面吸附的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论研究CO在Pt(111)表面的吸附位和活化机理。研究采用三维周期结构取代以往的团簇模型,消除金属表面结构选择对计算结果的影响。结果表明,CO在不同的表面活性位吸附后C-O键有不同程度的增长,即C-O键均不同程度地削弱,从而活化CO分子。经比较吸附能、化学键参数和CO重叠布居数,发现在顶位、桥位、hcp空穴位和fcc空穴位4个吸附位中,fcc空穴位是CO的最佳活性位。通过考察原子轨道电子变化,分析CO在Pt(111)表面的吸附活化机理,得到了CO分子在Pt(111)表面吸附的σ／π键作用机理。     

HF在Cu(100)和SiO2(100)晶面吸附的蒙特卡罗模拟

HF 同固体表面的相互作用,在腐蚀、催化和电化学等领域都有重要的意义.为了研究在低温低压条件下,HF 在 Cu 和 SiO2晶体表面的吸附情况,本文采用巨正则蒙特卡罗(GCMC)模拟法,计算模拟 HF 在 Cu(100)和SiO2(100)晶体表面的吸附行为.结果表明:本文所模拟的属于物理吸附.在 150 K、46.62 Pa 以上时,HF 可以在 Cu 晶体表面上发生吸附,如压力降低,则吸附大大降低,在 100 K 以下、1 Pa 以上时,均能发生吸附.在相同条件下,HF 与SiO2 比与 Cu 晶面的吸附能力强,且更易发生物理吸附,在 150 K 以下,1 Pa 以上时,HF均可与SiO2晶面发生吸附.本文的结果为在低温低压下 HF 与 Cu 和SiO2 晶体表面的吸附实验提供一定的理论指导.     

F~-在γ-Al_2O_3(110)表面吸附的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论广义梯度近似平面波赝势法结合周期平板模型,研究F离子在γ-Al_2O_3(110)非极性表面的吸附行为,分析了F~-离子在其表面不同吸附位以及不同覆盖度下吸附构型和电子特性。结果表明:表面配位不饱和的Al为F~-离子活性吸附位,F离子在γ-Al_2O_3(110)表面化学吸附后形成F-Al键促使F~-离子活化;F~-离子在Al_Ⅲ(1)桥位吸附时最稳定。随着覆盖度增加,吸附能增大,F离子与表层原子的距离(d_(F~--surf)缩短:同时表面吸附F离子引起表层及次表层原子层间距发生不同程度偏移,最大幅度为10.07%。差分电荷密度与电子态密度分析指出,F离子在γ-Al_2O_3(110)表面吸附主要是由F~-离子2s和2p轨道与γ-Al_2O_3基底Al的3p轨道相互作用所致。     

用密度泛函理论研究粒子在Cu(110)表面的吸附行为

采用量子力学的密度泛函理论计算电路板生产图形电镀后Cu(110)的表面和吸附了Cu2+、Sn2+与Pb2+及其相应原子的Cu(110)c(2×1)表面的原子结构,得各种参数.再计算上述离子或原子在Cu(110)表面的穴位位置吸附后的吸附能量,并求出吸附后各吸附体系的轨道布居数和态密度分析.结果表明:比吸附原子,3种离子...     

生物分子在Ni纳米膜表面吸附的力学特性： 分子动力学模拟

采用COMPASS力场,通过分子动力学模拟,研究了Ni纳米薄膜的弹性模量的尺寸效应,以及生物分子吸附在Ni表面对其力学性能的影响.计算结果表明,随着厚度的增大,吸附强度也在增强;Ni纳米薄膜的弹性模量随着膜厚的减小而减小.氨基酸在Ni表面的吸附能够提高其弹性模量1～2 GPa,并且表明分子的取向是重要的影响因素.     

CO在Ag(100)表面吸附行为的理论研究

应用离散变分Xα方法,对CO分子在Ag(100)表面的吸附过程进行了理论研究,计算了CO分子以垂直方式在三种不同吸附位置吸附时CO分子和Ag(100)表面原子间的键级和电荷分布。结果表明:在吸附过程中,CO分子以顶位吸附为优, 有效吸附距离为170±3 pm,在吸附过程中CO分子只与最近邻的一个表面银原子有相互作用,而其它表面原子及体相原子的电子结构没有变化。Mulliken集居数及局域态密度分析表明,吸附过程中银原子与CO之间的相互作用是表面Ag原子的杂化轨道电子进入CO中空的反键轨道(M→C)和CO上面(主要是C上)未成键电子进入到表面Ag原子空的杂化轨道(C→M) 的共同结果。     

LTA型沸石吸附CO2的蒙特卡罗模拟研究

采用巨正则系综的蒙特卡罗(GCMC)方法研究了CO2在LTA型沸石上的吸附.研究表明经典力场不适合CO2/LTA沸石吸附体系.通过拟合实验数据得到一组优化力场参数.基于优化力场的模拟结果表明:二氧化碳主要吸附在4A沸石超笼的中心和超笼中Na 离子附近朝向中心的位置,能量分布图的相应位置也显示了较强的作用力.而对于5A沸石,由于8元环孔口处没有阳离子,二氧化碳主要吸附在八元环孔道中和八面沸石笼的中心.用优化力场计算了4A与5A沸石吸附二氧化碳的吸附热(273K),计算结果与文献值比较吻合.     

应用分子力学研究表面吸附能的可行性

为了节省计算时间和资源,研究真实体系的表面吸附问题,少数科研工作者采用分子力学研究分子的表面吸附问题。但是我们知道分子力学方法采用了“Born-Oppenheimer”近似,忽略了电子的运动,只计算与原子核位置相关的体系能量,因此不能求解与电子运动和分布相关的问题。然而表面吸附可以划分为物理吸附和化学吸附两种情况。在物理吸附过程中,分子的电子运动和分布并没有发生变化。而在化学吸附过程中,分子的电子运动和分布发生了变化。那么用分子力学来研究表面吸附中的物理吸附过程忽略化学吸附,到底会对最终的吸附分析造成多大的误差呢?用分子力学来研究表面吸附究竟是否可行呢?为了消除这些困惑,我们通过分子力学优化计算得到了TiO_2(110)表面对无机分子(H_2O,CO_2),有机小分子(CH_3OH,CHOOH,CH_2O),共轭分子(Bi-isonicotinic acid)的分子吸附能,并将这些吸附能与实验,其他量化计算(DFT,PM3)的结果进行对比。我们的数据表明,用分子力学计算得到的吸附能与实验值,量化计算值都相当接近。因此用分子力学来研究表面吸附是可行的。     

应用微机理论研究Ni(pz)_4Cl_2型络合物的光、热、磁性质

利用d8 (D 4h)全组态统一晶场理论模型 ,研究了Ni(pz) 4Cl2 型化合物能量矩阵的特征值、特征矢以及计算其ZFS、EPR参量的计算方法 ,并利用该方法拟合出了Ni(pz) 4Cl2 型化合物的光谱、ZFS和EPR参量 ,总结出利用微机对其拟合的一般规律 ,计算结果与实验值一致。     

PLC在亚镍自动化连续生产线中的设计与应用

系统介绍了PLC在在亚镍自动化连续生产线中的应用，对整个系统的结构，功能和软件设计均作了说明，投入运行结果表明优点明显，效果良好。     

基于残差分析的GM(1,1)模型有效性研究

GM(1,1)模型是处理贫信息数据序列的有效工具,也是灰色理论体系中应用广泛、具有基础性地位的一类重要模型.从一个新的视角-残差的角度,对该模型的有效性和使用范围进行分析.结果表明,GM(1,1)除了对指数衰减趋0的序列实现+∞上的拟合外,对算术级数序列和指数增加的序列拟合效果不佳,残差分布是不均匀的,且有不断扩大的趋势.     

论(Cl_2BN_3)_n(n=1-4)簇合物

用密度泛函论B3LYP/6-311+G*法,计算(C1_2BN_3)_n(n=1-4)簇合物的结构和性质.发现,多聚体(C1_2BN_3)_n(n=2-4)的优化构型原来是由不同子体系的叠氮基α-N和B原子相连而形成的环状结构。几何参数的比较分析还发现N_α-B、N_α-N_β、N_β-N_Υ和B-Cl的键长与聚合度密切相关,环状构型中B-N_α-B键角总比N_α-B-N_α大。同时计算所有优化构型的振动频率,将其IR谱归类.通过热力学计算,发现簇合物的稳定性为3A>3B;4A>4B.由焓变可知,从单体形成二聚体于热力学不利,而形成最稳定三聚体和四聚体的温度分别达800K和500K仍是有利的.