Pt掺杂MoSe_(2)吸附CF_(3)I分解组分的第一性原理研究

CF_(3)I作为SF_(6)最具潜力的新型环保绝缘气体,在电气设备出现局部放电、过热等缺陷故障时,会产生C_(2)F_(6)和C_(2)F_(4)等强温室气体,为确保电力设备稳定运行,有必要对CF_(3)I典型分解组分吸附去除.本文基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,通过吸附能、吸附距离、电荷转移和态密度等吸附指标,分别探究了不同数量Pt掺杂MoSe_(2)对C_(2)F_(6)和C_(2)F_(4)气体分子的吸附性能.研究结果表明:不同数量Pt掺杂在MoSe_(2)表面均存在稳定的掺杂结构,且相较本征MoSe_(2),Pt掺杂后的MoSe_(2)导电性均得到了有效增强;Pt掺杂MoSe_(2)对CF_(3)I分解组分的吸附效果:Pt_(2)-MoSe_(2)>Pt-MoSe_(2)>Pt_(3)-MoSe_(2)>Pt_(4)-MoSe_(2),且Pt_(2)-MoSe_(2)对C_(2)F_(4)表现出强烈的化学吸附作用,而对C_(2)F_(6)为弱物理吸附;Pt_(2)-MoSe_(2)对CF_(3)I分解组分具有选择吸附性,有望用作CF_(3)I典型分解组分C_(2)F_(4)的吸附去除材料.     

氟利昂F114B2分子在飞秒紫外辐射下的解离动力学

含氟利昂在内的卤代烷烃在太阳光辐射下解离生成破坏臭氧的游离态卤素原子,是破坏大气臭氧层的主要元凶.利用飞秒激光技术结合飞行时间质谱以及离子速度成像探测技术研究了氟利昂F114B2(四氟二溴乙烷)分子在267 nm飞秒激光辐射作用下的多光子电离解离动力学.利用飞行时间质谱技术,得到了四氟二溴乙烷在267 nm飞秒激光脉冲作用下发生多光子解离产生的质谱,发现三个主要碎片离子C_2F_4Br~+,C_2F_4~+,和CF_2Br~+,分别对应了三种主要的解离机理:1)单个C—Br键断裂C_2F4_Br_2~+→C_2F_4Br~++Br;2)两个C—Br键断裂C_2F_4Br_2~+→C_2F_4~++2Br;3)C—C键断裂C_2F_4Br_2~+→CF_2Br~++CF_2Br.实验采用离子速度成像技术对最主要的碎片离子C_2F_4Br~+进行成像,发现该碎片离子的动能分布可由三个高斯分布曲线拟合,说明单个C—Br键断裂机理对应于三种解离通道.通过影像进一步分析还得到了三个通道的平动能和角分布各向异性参数等详尽的动力学信息.通过密度泛函理论计算对解离动力学进行了进一步的分析和讨论.     

相互作用能量参数对A(B_(1/2)~1B_(1/2)~2)O_3系统有序畴形成的影响

本文利用有序-无序相变理论讨论了A(B_(1/2)~1B_(1/2)~2)O_3系统中的有序-无序相变,半定量地研究了在A(B_(1/2)~1B_(1/2)~2)O_3系统中相互作用能参数对形成B~1:B~2=1:1有序畴的影响,理论计算结果与实验结果基本一致。     

氟里昂_(113)在多频强红外场离解过程中的V-V能量转移

用TEACO_2激光9P(24),9P(22),9P(20),9P(18)四支线组成的多频强红外场“超激发”氟里昂_(113)分子,使其达到很高激发态。由分解曲线可以看出CF_2Cl·CFCl_2与CF_3·CCl_3之间的V-V能量转移有明显的“虹吸”作用。从所得主要产物C_2P_6,C_2Cl_6,C_2F_4和C_2F_2Cl_2表明,离解过程中主要打断了CF_2Cl·CFCl_2及CF_3·CCl_3分子中具有较高键能的C—C键,而最低键能的C-Cl键开裂很少。我们还提出了在多频强红外场中氟里昂_(113)的离解机理,指出分子内的V-V能量转移是非随机化的。     

CHClF_2在强红外激光作用下C_2~*d~3П_g态的形成机制

用TEACO_2激光辐照CHCIF_2分子生成电子激发态C_2自由基,观察到斯旺带系的六个谱带。本文根据C_2分子态位能曲线的特点,提出C_2~*d~3Π态的形成机制。C_2是少数较特殊的分子之一,其激发态b~3Σ_g~-与第一激发态a~3Π_u的位能曲线在核间距1.80A处相交。在CHCIF_2光产物的反应C+CF_2+M—→C_2~*+F_2+M中,首先形成的是C_2~*b~3Σ_g~-态而不是低位的X~1Σ_g~+态或a~3Π_u态。然后通过b~3Σ_g~-态与d~3Π_g态的交点经无辐射跃迁到达d~3Π_g态。     

玻璃中Nd~(3 )离子~4F_(3/2)态的多声子弛豫及电子-声子相互作用

本文通过在不同温度下测定Nd~(3 )离子~4F_(3/2)态的荧光和寿命的方法,确定了Nd~(3 )离子~4F_(3/2)态的多声子弛豫率对温度的关系,并根据多声子理论和红外振动谱对过程进行了理论拟合,研究了五种玻璃~4F_(3/2)态的多声子过程,确定了过程所涉及的声子能量和声子数目,分析了多声子弛豫率与基质性质的关系,进一步在钕玻璃中检验了多声子理论。     

固相法制备新型红色荧光粉K_6Ba_4B_8O_(19):x%Eu~(3+)的研究

通过固相反应法合成了一种新型硼酸盐荧光粉K_6Ba_4B_8O_(19)∶x%Eu~(3+),并测得其荧光量子效率。结果表明,实验合成了接近纯相的K_6Ba_4B_8O_(19)基质;当合成温度为750℃时,K_6Ba_4B_8O_(19)∶5%Eu~(3+)的X射线衍射谱与K_6Ba_4B_8O_(19)标准卡片符合较好;在395nm波长激发下,K_6Ba_4B_8O_(19)∶Eu~(3+)在592nm(~5D_0→~7F_1)和613nm(~5D_0→~7F_2)处分别有橘红光和红光发射峰;荧光发射强度随Eu~(3+)摩尔分数的增大而增大,当Eu~(3+)摩尔分数为6%时达到最大值。测得K_6Ba_4B_8O_(19)∶6%Eu~(3+)在激发波长395nm下的荧光量子效率值为4.51%。获得的粉体呈不规则颗粒状。     

非晶锂离子导体B_2O_3-Li_2O—LiCl一Al_2O_3中VO~(2+)的电子自旋共振

两种非晶锂离子导体B_2O_3-0.7Li_2O-0.7LiCl-xAl_2O_3-0.1V_2O_5(x=0.05和0.15)的电子自旋共振谱研究表明:(i)ESR线型是高斯型,证实V_2O_5添加量适当;(ii)超精细结构来源于VO~(2+)络离子,具有四角对称性,属C_(4v)群。越精细耦合张量的平行分量平均值A_∥=0.0175cm~(-1),垂直分量A_⊥=0.0063cm~(-1)。由g_∥(g_⊥)求出其基态~2B_(2g)与第一激发态~2E_g的能级间距△_1=2.46×10~4cm~(-1),基态与第二激发态~2B_(1g)的能级间距△_2=3.03×10~4cm~(-1);(iii)变温实验证实:Al_2O_3组分较少(x=0.05)的非晶ESR强度比x=0.15的非晶高3倍至2倍,而Al_2O_3组分越多则ESR强度随温升下降越小。     

ZnS:Ho~(3 )的辐射跃迁和无辐射过程

本工作研究了Ho~(3 )离子在宽禁带半导体ZnS中的辐射跃迁和无辐射过程。用发射谱线的积分光强和激发态寿命获得ZnS:Ho~(3 )的强度参数Ω_λ,同时计算了九个激发态的辐射跃迁几率和能级寿命。另外,通过在不同温度下测定Ho~(3 )离子~5G_6,~3K_8,~5F_2,~5F_3和~5S_2(~5F_4)能级的发射光强和寿命的方法,研究了这几个激发态间的无辐射过程,其中~5G_6,~3K_8,~5F_2和~5F_3这四个能级是处于热平衡状态,而~5F_3与~5S_2(~5F_4)能级间存在五个声子((1/n)ω_(Lo)=351cm~(-1))参与的多声子弛豫过程。     

固体超强酸催化剂C_3N_4-SO_4~(2-)的制备与表征

通过双氰胺的热解法制备了C_3N_4,将C_3N_4通过硫酸铵溶液浸渍制备了固体超强酸。通过红外光谱法、紫外吸收法、X射线衍射法、扫描透射电镜法对固体超强酸催化剂C_3N_4-SO_4~(2-)进行了表征。固体超强酸C_3N_4-SO_4~(2-)应用乙酸乙酯的酯化反应,结果表明固体超强酸催化活性强,酯化率较高。     

YbPO_4基质中Yb~(3 )-Yb~(3 )和Yb~(3 )-Gd~(3 )离子对的合作光学跃迁

研究了YbPO_4基质中Yb~(3 )-Yb~(3 )和Yb~(3 )-Gd~(3 )离子对的三种类型的合作光学跃迁,即合作吸收,合作发光,以及喇曼发光,在这些现象中,跃迁谱线的能量与所予期的单个离子的跃迁能量相当一致在YbPO_4的点群对称D_(2d)的晶体场下,Yb~(3 )离子的两个4f多重项~2F_(7/2)和~2F_(5/2),大约相隔10,000cm~(-1),应是分别劈裂成四个和三个能级。这些晶体场-劈裂能级的能量从YbPO_4单晶的吸收和发射光谱得到。     

First-principles Study on the Magnetic,Half-metal and Thermoelectric Transport Properties of Inorganic-Organic Hybrid Compounds [C_4N_2H_(12)][Fe_4~Ⅱ(HPO_3)_2(C_2O_4)_3]

The electronic structure,magnetic and half-metal properties of inorganic-organic hybrid compound [C_4N_2H_(12)][Fe_4~Ⅱ(HPO_3)_2(C_2O_4)_3] are investigated by using the full-potential linearized augmented plane wave (FPLAPW) method within density-functional theory (DFT) calculations.The density of states (DOS),the total energy of the cell and the spontaneous magnetic moment of [C_4N_2H_(12)][Fe_4~Ⅱ(HPO_3)_2(C_2O_4)_3] are calculated.The calculation results reveal that the low-temperature phase of [C_4N_2H_(12)][Fe_4~Ⅱ(HPO_3)_2(C_2O_4)_3] exhibits a stable ferromagnetic (FM) ground state,and we find that this organic compound is a half-metal in FM state.In addition,we have calculated antiferromagnetically coupled interactions,revealing the existence of antiferromagnetic (AFM),which is in agreement with the experiment.We have also found that [C_4N_2H_(12)][Fe_4~Ⅱ(HPO_3)_2(C_2O_4)_3] is a semiconductor in the AFM state with a band gap of about 0.40 eV.Subsequently,the transport properties for potential thermoelectric applications have been studied in detail based on the Boltzmann transport theory.     

A(B_(0.5)~1B_(0.5)~2)O_3系统中三种有序态的稳定性初探

在A(B_(0.5)~1B_(0.5)~2)O_3钙钛矿型铁电陶瓷材料中,除了在较高温度下都能有稳定的<111>型超格子有序结构外,在室温和-150℃情况下,还分别观察到1/2<110>和1/2<100>型超格子有序结构,本文引入长程相互作用,并利用8点集团变分模型,在不同温度范围内分析了前面三种有序态的稳定性,所得结论与实验结果一致。     

LnP_5O_(14)晶体中Tb~(3+)和Eu~(3+)的发光光谱特性

本工作测量了室温下TbP_3O_(14)和EuP_5O_(14)晶体的吸收和发射光谱。根据吸收光谱和Judd-Ofelt理论计算了Tb~(3+)和Eu~(3+)的实验和理论的振子强度。用最小二乘法拟合实验与理论的振子强度得到唯象强度参量Ω_λ。然后计算了Tb~(3+)的~5D_3→~7F_5,~5D_4→~7F_4和~5D_4→~7F_6以及Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2,~5D_0→~7F_4的跃迁几率和寿命。同时用时间分辨光谱测量了不同温度下相应的荧光辐射寿命。计算与实验结果基本相符。理论和实验的结果表明Tb~(3+)的~5D_3态的寿命主要取决于~5D_3→~5D_4和~7F_6→~7F_0两能级对之间的电偶极-电偶极交叉弛豫。     

Bi~(3+)和Eu~(3+)在Ca_2SiO_4中的发光和能量传递

用高温固态反应合成了Ca_2SiO_4:Bi~(3+),Ca_2SiO_4:Eu~(3+)和Ca_2SiO_4:Eu~(3+),Bi~(3+)发光体。讨论了不同掺杂量和掺杂种类时Bi~(3+)对Eu~(3+)的~5D_0-~7F_1,~5D_0-~7F_2发射的影响规律。实验发现,Ca_2SiO_4:Bi~(3+)在紫外线激发下发出明亮的蓝色光,Ca_2SiO_4:Eu~(3+),Bi~(3+)中的Bi~(3+)能将激发能传递给Eu~(3+),使Eu~(3+)的~5D_0-~7F_1和~5D_0-~7F_2两种跃迁都大大加强,同时,Bi~(3+)也发出鲜艳的紫色光。     

发光材料BaSrMg(PO_4)_2∶Eu~(3+)的水热法制备及发光性能研究

采用水热法制备了可用于白光LED的红色发光材料BaSrMg(PO_4)_2∶Eu~(3+)。通过X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对其结构和形貌进行测试表征,研究了不同pH值(5,6,7和8)和不同反应温度(120,140,160,180和200℃)对荧光粉的晶体结构和形貌的影响。从XRD的结果可以看到,当pH6时合成的样品的衍射峰为较高强度的锐锋,FESEM扫描图像也显示该制备条件下获得了立方体形状的规则晶体。在pH值分别为5,7,8时所制备的样品XRD图谱中大多是强度很弱的宽峰叠加了极少的锐锋,表明样品为固熔体或者含有混合相,这与FESEM扫描图像所显示的无定形态颗粒的结果相一致。荧光光谱测试结果表明,该荧光粉在394nm波长光的激发下产生的发射谱包含了以下6组发射峰536nm(~5 D1→~7 F_1),578nm(~5 D_0→~7 F_0),590nm(~5 D_0→~7 F_1),613nm(~5 D_0→~7 F_2),646nm(~5 D_0→~7 F_3)和696nm(~5 D_0→~7 F_4)。荧光粉的激发光谱分别由361nm(~7 F_0→~5 D_4),380nm(~7 F_0→~5 L_8),394nm(~7 F_0→~5 L_6)和464nm(~7 F_0→~5 D_2)四组激发峰组成。经过条件优化后制备的荧光粉的主要激发峰在394nm(~7 F_0→~5 L_6),该荧光粉在394nm波长光激发下产生的发射峰主峰在613nm(~5 D_0→~7 F_2)。发射峰的劈裂随着pH值和温度的变化而改变,这一现象说明了荧光粉的发光性质与它的晶体结构和颗粒形貌存在着密切的联系。     

NaF:Mg~(2+)晶体中(F_2~+)~*心的研究

本文报道了对NaF:Mg~(2+)晶体中(F_2~+)~*心进行的实验研究,实验中观察到在F_2~+心和(F_2~+)~*心之间存在着一个转型的过程.其转型的速率与掺杂的二价金属种类有关,而当掺杂浓度不太低时同掺杂的浓度无关.实验还发现(F_2~+)~*心的热漂白产物同Z_4心有相同的性质.根据实验结果本文提出了(F_2~+)~*心是由一个F_2~+心同一个杂质-空穴对联接而成的可能模型.     

超精细能级中~(133)Cs激发态|6~2P_(3/2)F〉(F=2,3,4,5)原子与理想金属表面间范德瓦尔斯作用系数C_3的估算

利用碱金属原子与理想金属表面间范德瓦尔斯(vd W)作用势和不可约张量方法,计算~(133)Cs激发态|6~2P_(3/2)F〉(F=2,3,4,5)原子超精细结构的C_3系数.数值分别为:4.338 5 k Hz·μm~3、4.361 9 k Hz·μm~3、4.368 0及4.346 7 k Hz·μm~3.与其它理论数据和实验数据比较,结果表明本文所得到的~(133)Cs激发态|6~2P_(3/2)F〉(F=2,3,4,5)原子的C_3数值是可靠的.     

Dy^(3+)掺杂Lu_(2)O_(3)和Y_(2)O_(3)单晶光纤下转换荧光测温性能EI北大核心CSCD

稀土倍半氧化物单晶光纤材料凭借超高的熔点(~2400℃)、稳定的物化性能以及灵活的结构被认为是极具潜力的高温传感介质。本文采用激光加热基座(LHPG)法,成功生长了透明无开裂Dy^(3+)离子掺杂的倍半氧化物单晶光纤Lu_(2)O_(3)和Y_(2)O_(3)。依据Dy^(3+)离子的^(4)I_(15/2)和^(4)F_(9/2)能级为一对热耦合能级对(TCLs),测试得到了430~520 nm波长范围内的下转换荧光光谱。荧光强度比(FIR)结果显示,晶体在298~673 K温度范围内的荧光强度具有良好的温度相关性。其中Dy∶Lu_(2)O_(3)在该范围内的最大相对灵敏度和绝对灵敏度分别为0.97%·K^(-1)(315 K)和1.62×10^(-4) K^(-1)(673 K),展现出更为优异的温度传感性能。     

过渡金属硼碳化物TM_3B_3C和TM_4B_3C_2稳定性和性能的理论计算

在过渡金属轻元素化合物中,寻找新的硬质或者超硬材料是当前的一个研究热点.目前寻找范围多集中在过渡金属硼化物、碳化物和氮化物等二元体系,三元相的研究则相对较少.本文以已知Nb_3B_3C和Nb_4B_3C_2结构为模板,采用元素替代法构建了29种TM_3B_3C (TM为过渡金属元素)结构和29种TM_4B_3C_2结构,采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,成功找到了热力学、动力学以及力学都稳定的Ta_3B_3C和Ta4B_3C2两种新相.结构搜索计算确认了这两相为全局能量最优结构.能带结构和态密度的计算显示这两相均为导体,导电性主要源于Ta原子的d电子.这两种新相的硬度大约为26 GPa,说明Ta_3B_3C和Ta_4B_3C_2属于高硬度材料,但不是超硬材料.