强激光照射对3C-SiC晶体电子特性的影响

运用赝势和密度泛函微扰理论的从头计算方法,对具有闪锌矿结构的3C-SiC晶体在强激光照射下的电子特性进行了研究。发现3C-SiC平衡晶格参数随电子温度T_e的升高在逐渐增大;当T_e在0e V~1.5e V范围内增大时,价带顶和导带底向低能量方向移动;当T_e1.5e V以后,价带顶和导带底向高能量方向移动;当T_e在0e V~5e V范围内时,带隙随电子温度升高也增大。T_e超过5.1e V后,价带顶穿越费米能级而导致金属性增强。在T_e=0e V和T_e=8e V处,计算了3C-SiC晶体的总电子态密度和分波态密度;电子结构表明T_e=0e V时,3C-SiC是一个带有带隙为1.31e V的间接带隙半导体;在T_e=8e V时,带隙已经消失而呈现出金属特性,表明当电子温度升高时晶体的共价键变弱、金属键增强,晶体经历了一个熔化过渡到金属状态。     

有机溶剂与水溶液引入电感耦合等离子体电子密度和电子温度轴向分布的比较

为了研究有机ICP最佳分析条件与水溶液ICP明显不同的原因,本文在不同的等离子体操作条件下测量了Hβ486.133nm Stark变宽,分别计算了有机溶剂和水溶液引入1CP轴向的n_e和Te值,并进行了比较。有机溶剂引入ICP时,在固定的功率,观测高度及载气流量下其轴向ne和Te均比用水溶液引入时低一些。有机ICP的优异分析性能只有在比水溶液ICP有较高的入射功率和较低的载气流量条件下才能展现出来。     

激光诱导等离子体中的电子密度和电子温度的测量

脉冲激光诱发等离子体的谱诊断技术用来对其电子密度和电子温度的测量结果与理论计算进行了比较，同时讨论了运用这个方法的物理条件．     

用α-Al2O3研究比热测试与MDSC条件的相关性

通过α-Al2O3的比热测试,研究了调制式差示扫描量热法(MDSC)测量比热(Cp)与温度(T)、线性升温速率(β)、温度调制振幅(AT)和调制周期(ρ)的相关性,并对测试误差进行校正.实验结果表明:Cp随T提高和ρ延长而增大;但β和AT对Cp影响不大;ρ=30 s时实测值(Cpms)与文献值(Csptd)的相对误差(Erms)最小,在温度为100~200℃范围小于3%;导出了对Cpms进行修正的多项式校正参数,在ρ为20~50 s、温度为100~200℃范围,修正后的比热(Cpmd)与文献值的相对误差(Ermd)小于1.5%.     

F-+CH3Cl→CH3F+Cl-反应过程中的分子形貌变化

双分子亲核(SN2)反应是重要的基本有机反应之一,其中电子从亲核基团向离去基团的转移发挥着关键作用.利用从头计算方法CCSD(T)/aug-cc-pVDZ和我们发展的分子形貌理论,对反应F-+CH3Cl→CH3F+Cl-进行了研究,给出了反应过程中分子形状和电子转移的动态变化图像.结果表明,沿内禀反应坐标,从反应开始到生成反应前复合物,亲核试剂F-的分子内禀特征轮廓在缓慢收缩,而其上的电子密度在缓慢增大.此后,F的轮廓迅速膨胀,电子密度急剧下降,尤其是从过渡态到产物复合物的过程中.而在反应过程中,离去基团Cl的轮廓一直在收缩,其上的电子密度一直在增大.对反应过程中电子所受到作用势的研究表明,随着反应的进行,电子在F与C间受到的作用势逐渐降低,而在C与Cl间受到的作用势逐渐升高,清楚地展现反应过程中F与C间化学键生成和C与Cl间化学键断裂的动态过程.     

聚苯胺的电导率、电子顺磁共振和磁化率

本文报导了还原前后聚苯胺的电导率和电子顺磁共振强度随温度的变化。从logσ对1/T图得到了还原后的聚苯胺的能量间隙为0.252eV,它的不成对电子密度约为1.84×10~(23)m~(-3),或1.06×10~(20)kg~(-1),它的电导率与温度的关系式为σt=σ20-9.17×10~(-4)(20-t)Scm~(-1)。还原前的聚苯胺的电导率在20℃以上随温度升高而下降,在20℃以下,其电导率随温度升高而增加,它的不成对电子密度约为2.55×10~(27)m~(-3),或1.47×10~(24)kg~(-1)。两种聚苯胺的电子顺磁共振的强度和峰值-峰值之间的宽度△Hp-p都随温度而变化。还原前的聚苯胺的磁化率在不同温度下均为零。     

H原子和SiH2Cl2抽提反应的理论研究

对H+SiH2Cl2反应进行了详细的理论研究,理论证明了抽提氢的通道是唯一可行的反应通道。并在从头算给出的电子结构信息基础上,用变分过渡态理论(CVT)加小曲率隧道效应校正(SCT)等方法对该反应进行了直接的动力学研究,得到该反应的理论速率常数,并详细讨论了各动力学参数沿反应坐标的变化。在较宽的温度范围内,反应速率常数表现出非Arrhenius行为,用三参数公式似合了速-温关系式,为k(T)=(1.32×10^-22)T^3.67exp(-26/T)。理论计算的速率常数与实验数值符合得很好。     

吡咯与HX (X＝F,Cl, Br)分子间多种氢键的电子密度拓扑研究

采用密度泛函B3LYP/6-311＋＋G(d,p)方法, 对吡咯与HX (X＝F, Cl, Br)形成的经典氢键和π型氢键, 从其几何参数、电子密度的拓扑性质和电子积分等方面进行了研究. 在对π型氢键的讨论中我们将π电子与σ电子分离, 得到了π型氢键体系的π电子的密度等值线和拉普拉斯量等值线图以及各原子的π电子积分, 形象地说明了π型氢键的作用本质.     

通过价层电子密度分析展现分子电子结构（英文）

迄今已有众多实空间函数被提出用来揭示化学上感兴趣的分子电子结构特征,例如化学键、孤对电子和多中心电子共轭。在这些分析方法中,电子定域化函数(ELF)、电子密度的拉普拉斯(▽~2p)和变形密度(rdef)被广泛用于实际研究。众所周知,分析分子的总电子密度无法像以上提及的方法那样展现出与分子电子结构有关的丰富的信息。但是,在本文中,通过数个实例以及通过与ELF、▽~2p和rdef的对比,我们指出若只关注价层电子密度分布,分子电子结构特征也是可能被探究的。我们发现对大多数情况,对非常简单的价层电子密度的分析也可以给出与ELF、▽~2p和rdef分析类似的信息,并且这种分析具有计算复杂度更低的额外优点。我们希望本文的工作可以使得化学家们关注长期被忽视的价层电子密度所具有的重要价值。也值得注意的是,价层电子密度分析并非完全没有缺点,当这种方法无法提供丰富信息的时候,研究者仍需借助于其它类型的分析手段。     

CH_2CO+CH_2的多通道反应的理论研究

利用密度泛函(DFT)和自然键轨道理论(NBO)及高级电子耦合簇[CCSD(T)]和电子密度拓扑(AIM)方法,对单重态和三重态CH2与CH2CO反应的微观机理进行了研究.在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上优化了反应通道各驻点的几何构型.在CCSD(T)/6-311+G(d,p)水平上计算了各物种的单点能量,并对总能量进行了校正.计算表明,单重态CH2与CH2CO的C-H键可发生插入反应,与C=C、C=O可发生加成反应,存在三条反应通道,产物为CO和C2H4,从能量变化和反应速控步骤能垒两方面考虑,反应II更容易发生.对反应通道中的关键点进行了自然键轨道及电子密度拓扑分析.三重态CH2与CH2CO的反应存在三条反应通道,一条是与C-H键的插入反应,另一条是三重态CH2与C=C发生加成反应,产物为CO和三重态C2H4,通道II势垒较低,更容易发生.最后一条涉及双自由基的反应活化能最大,最难发生.     

等离子体光谱光源技术的研究进展

光谱光源是光谱仪器和光谱技术的核心,等离子体光源是原子发射光谱技术的活跃领域之一,电感耦合等离子体(ICP)已成功地应用于原子发射光谱和无机质谱仪器。由于ICP光源采用氩气作为工作气体,耗量较大,降低氩气用量成为近些年来原子光谱技术研究和改进的重要目标。为此目的,已研究过各种低耗氩ICP光源,非氩气ICP光源,微波等离子体光源,射频电容耦合等离子体光源等。综述了近年这些等离子体发射光源的结构,分析性能及特点,以及它们所用工作气体情况。并归纳总结出,评价各种等离子体发射光谱光源应包括:等离子体温度(激发温度,气体温度),电子密度,工作气体种类及用量,元素检出限,光源的稳健性及经济方面等。     

等离子体光谱光源技术的进展

光谱光源是光谱仪器和光谱技术的核心,等离子体光源是原子发射光谱技术的活跃领域之一,电感耦合等离子体(ICP)已成功地应用于原子发射光谱和无机质谱仪器。由于ICP光源采用氩气作为工作气体,耗量较大,降低氩气用量成为近些年来原子光谱技术研究和改进的重要目标。为此目的,已研究过各种低耗氩ICP光源,非氩气ICP光源,微波等离子体光源,射频电容耦合等离子体光源等。综述了近年这些等离子体发射光源的结构,分析性能及特点,以及它们所用工作气体情况。并归纳总结出,评价各种等离子体发射光谱光源应包括:等离子体温度(激发温度,气体温度),电子密度,工作气体种类及用量,元素检出限,光源的稳健性及经济方面等。     

O6-鸟嘌呤和O4-胸腺嘧啶甲基化与DNA碱基异常氢键作用的理论研究

用密度泛函B3LYP方法在6-311＋G**基组水平上对顺(cis-)、反式(anti-)O⁶-甲基鸟嘌呤(O⁶-MeG)和O⁴-甲基胸腺嘧啶(O⁴-MeT)与DNA碱基(腺嘌呤A、鸟嘌呤G)的非Watson-Crick氢键二聚体进行了优化. 在MP2/cc-pVXZ (X＝D,T)//B3LYP/6-311＋G**水平上, 采用完全基组外推方法校正了氢键二聚体的相互作用能, 并用完全均衡校正法(CP)校正了基组重叠误差(BSSE). 此外, 在B3LYP/6-311＋G**水平上计算了各氢键碱基对的全电子波函数, 并用分子中的原子理论(AIM)和电子密度拓扑方法分析了碱基间的弱相互作用. 计算结果显示, 甲基化使碱基对间的氢键作用模式发生了明显的扭转和不同程度的位移, 碱基间的电子密度分布和氢键作用能明显减小, 甲基化对O⁶-MeG和O⁴-MeT与DNA碱基间的氢键作用是去稳定化的, 这种影响主要来自于大体积的甲基的空间效应和给电子效应, 且对顺式的影响明显大于反式. 计算结果与文献给出的实验结论基本一致.     

ICP–AES测定电子电气产品中铅的不确定度评定

建立了ICP–AES测定电子电气产品中铅含量的方法,根据该方法的定量数学模型分析了不确定度的来源,对各不确定度分量进行了评定和量化,计算了合成不确定度和扩展不确定度。结果表明,标准系列溶液配制、标准曲线拟合、测量重复性和加标回收率是不确定度的主要来源。电子电气产品塑胶部件中铅含量为149.07 mg/kg时,扩展不确定度为3.55 mg/kg(k=2)。     

BaC_2异构体电子结构性质的密度泛函理论计算

第一原理计算了BaC2低温和常温两种异构体的电子结构性质,得到了二碳化钡的能带结构及电子密度.发现BaC2是典型的离子键结合晶体,认为在两种异构体中存在强C—C共价键及Ba—C离子键.分析了两种结构的Ba—C间电子密度及布居分布,认为结构中哑铃形的C2为C≡C键,在I4/mmm结构中相互作用的Ba—C2距离为0.2945nm,C2/c为0.2744nm,C≡C键长在两种晶体结构中分别为0.1185nm,0.1136nm,与C2H2中的C≡C键长相似.I4/mmm结构的能带子带拆解表明了原子亚层电子的轨道成键,讨论了C22-的电荷转移及对材料的影响.BaC2两种结构的振动谱和热力学性质计算表明,其异构体结构转变是典型的温度诱发相变,相变温度约为132K,与相关文献的预测一致.     

关于电化学极化能否改变电极内部费米能级位置的讨论

Khan等人近年一再发表关于电化学极化不能影响电极内部费米能级以及改变电极和溶液两相内部费米能级相对位置的观点。在[3]中更详细地阐述了这种观点。按照作者的意见,根据 E_F=h~2/8π~2m_■~*(3π~2n_e)~2/3 (1)(式中m_■~*为电子的有效质量,n_e是自由电子的浓度,见[3]中第309页,但原文中n_e误写作分母),由于在良电子导体中电场不能进入整体相内部,其中的剩余电荷只可能分布在距     

液相辉光放电原子发射光谱法测定溶液中Cd的方法研究

通过改进放电装置,建立了一种新的液相辉光放电原子发射光谱(LGD-AES)测量溶液中Cd元素的方法。探索了放电电压和Cd浓度对放电稳定性、光谱信号强度、测定灵敏度和检出限的影响,并将测试结果与电解液阴极放电-原子发射光谱(ELCAD-AES)的分析结果进行比较。结果表明,当放电电压从600V升至720 V时,电子温度从2 000 K升至3 300 K,电子密度从2.47×10~(16)cm~(-3)降至1.77×10~(16)cm~(-3),Cd的发射光谱强度增强,灵敏度升高,检出限为1.22~2.95 mg/L。LGD-AES技术检测水中金属离子具有放电设备小型、能量消耗低、放电稳定性高、背景光谱干扰小和灵敏度高等优点。     

6-烷基鸟嘌呤与DNA碱基间氢键作用的理论研究

用密度泛函B3LYP方法在6-311＋G**基组水平上对鸟嘌呤及顺(cis-)、反式(anti-)-6-烷基鸟嘌呤(O⁶-AlkylG)与DNA碱基(胸腺嘧啶T、胞嘧啶C、腺嘌呤A、鸟嘌呤G)的氢键二聚体结构进行了优化. 在MP2/cc-pVXZ(X＝D,T)// B3LYP/6-311＋G**水平上, 采用完全基组外推方法校正了氢键二聚体的相互作用能, 并用完全均衡校正法(CP)校正了基组重叠误差(BSSE). 在B3LYP/6-311＋G**水平上计算了各氢键碱基对的全电子波函数, 并用分子中的原子理论(AIM)分析了碱基间的弱相互作用. 计算结果显示, 鸟嘌呤6-O烷基化改变了碱基间的氢键作用模式, 使碱基对发生了明显的螺旋桨式扭转和不同程度的位移, 碱基间的电子密度分布和氢键作用能明显减小. O⁶-AlkylG对DNA碱基间的氢键作用是去稳定化的, 去稳定化影响的顺序为GC＞GG＞GA≈GT. 计算结果与文献给出的实验结论基本一致.     

指数升温脱附研究

本文采用分子筛吸附苯或正已烷, 进行指数程序升温脱附。结果表明, 活化能与脱附最大速率所对应的温度(T_m)有线性关系, 即E_d=KT_m。对指数升温条件下得到的脱附图谱与各个脱附动力学参量之间的关系进行了数学分析, 并将分析结果与线性升温所得的结果相比较。各对应的动力学参数的数值基本相同。我们推导得到的指数升温基本方程与目前通用的线性升温基本方程~[2]相比较, 如果温度的测量精度相同则指数升温计算方法的精度比线性升温高(2T+△T)倍。实验还说明, 指数升温的曲线比线性升温容易控制。     

BaC2异构体电子结构性质的密度泛函理论计算

第一原理计算了BaC2低温和常温两种异构体的电子结构性质,得到了二碳化钡的能带结构及电子密度。发现BaC2是典型的离子键结合晶体,认为在两种异构体中存在强C-C共价键及Ba—C离子键。分析了两种结构的Ba—C间电子密度及布居分布,认为结构中哑铃形的C2为C≡C键,在14／mmm结构中相互作用的Ba—C2距离为0．2945nm,C2／c为0．2744nm,C≡C键长在两种晶体结构中分别为0．1185nm,0．1136nm,与C2H2中的C≡C键长相似。14／mmm结构的能带子带拆解表明了原子亚层电子的轨道成键,讨论了C2^2-的电荷转移及对材料的影响。BaC2两种结构的振动谱和热力学性质计算表明,其异构体结构转变是典型的温度诱发相变,相变温度约为132K,与相关文献的预测一致。