NnHn(n=3～7)氮氢化合物的结构质理论研究

本文对53种NnHn(n=3～7)氮氢化合物进行了理论计算,应用自然键轨道理论(Nature Bond Orbital,NBO)和分子中的原子理论(Atoms In Molecules,AIM)分析了化合物的成键特征、相对稳定性.氮原子孤对电子与氮氮键以及氮氮键相互之间的超共轭作用是影响氮氮键长的重要因素.采用原子基团...     

NnHn(n=3~7)氮氢化合物的结构与性质理论研究

本文对53种NnHn(n=3~7)氮氢化合物进行了理论计算，应用自然键轨道理论(Nature Bond Orbital, NBO)和分子中的原子理论(Atoms In Molecules, AIM)分析了化合物的成键特征、相对稳定性。氮原子孤对电子与氮氮键以及氮氮键相互之间的超共轭作用是影响氮氮键长的重要因素。采用原子基团法，比较了化合物的原子基团能量和原子基团生成热。通过预测53种化合物的稳定性，找出了氮氢化合物的稳定性与结构之间的一些规律，为预测氮氢化合物的稳定性提供了新的方法和新的数据。     

氮分子固体中配位环境对其分子振动的影响

研究了孤立氮分子与处于氮分子固体中氮分子之间的振动频率差异.基于α-N_2晶体结构建立了5种不同氮分子数的氮分子固体团簇模型,采用密度泛函理论计算了孤立自由氮分子及各固体模型中氮分子的振动频率,并对它们的频率进行了比较和讨论.比较发现:受集体效应的影响,处于分子固体模型中的所有氮分子的键长较孤立自由氮分子的键长更短,振动频率更高;就固体模型本身而言,分子数越多,平均振动频率越大,而且,内部氮分子的振动频率总是大于表面氮分子的振动频率,整体来说,频率大小关系为v_(内部)v_(表面)v_(孤立).讨论分析认为这种频率差异主要是由于孤立自由氮分子、固体表面和内部分子的配位关系不同引起的;表面分子存在大量配位缺陷,与其相互作用的分子相对较少,氮分子键力较弱,从而频率更低.     

具有可见光活性的新型氮掺杂二氧化钛光催化剂的合成

设计合成了一种同时具有取代型与空隙型的氮掺杂二氧化钛,并采用X射线衍射、X光电能谱、漫反射光谱、光致发光谱、电子顺磁共振进行了表征．结果表明新型氮掺杂二氧化钛中氮不仅取代晶格氧原子存在取代型氮,而且与氧配位在二氧化钛晶格中形成空隙型氮．这种新型氮掺杂二氧化钛比取代型和空隙型氮掺杂二氧化钛具有更高的可见光光催化活性,且两种氮掺杂形式具有协同效应.     

氮低温制冷循环系统在大科学装置中的应用与发展

大科学装置中低温设备的氮低温冷量需要日益快速增长,为减少能耗和保障装置的长期稳定运行,基于大科学装置氮低温系统运行需求,介绍了氮低温制冷循环系统在国内外大科学装置中的应用情况,总结了目前大科学装置中应用氮低温制冷循环系统的研究现状,并探讨以氮制冷机为核心的氮低温制冷循环系统在未来大科学装置中发展方向。     

氮氟复合注入对注氧隔离SOI材料埋氧层内固定正电荷密度的影响

为了抑制埋层注氮导致的埋层内正电荷密度的上升, 本文采用氮氟复合注入方式, 向先行注氮的埋层进行了注氮之后的氟离子注入, 并经适当的退火, 对埋层进行改性. 利用高频电容-电压 (C-V) 表征技术, 对复合注入后的埋层进行了正电荷密度的表征. 结果表明, 在大多数情况下, 氮氟复合注入能够有效地降低注氮埋层内的正电荷密度, 且其降低的程度与注氮后的退火时间密切相关. 分析认为, 注氟导致注氮埋层内的正电荷密度降低的原因是在埋层中引入了与氟相关的电子陷阱. 另外, 实验还观察到, 在个别情况下, 氮氟复合注入引起了埋层内正电荷密度的进一步上升. 结合测量结果, 讨论分析了该现象产生的原因. 关键词： 绝缘体上硅(SOI) 材料 注氮 注氟 埋氧层正电荷密度     

第一性原理对氮掺杂石墨烯作为锂-空电池阴极材料还原氧分子的机理研究

采用第一性原理,研究了不同浓度的氮掺杂石墨烯还原氧分子的机理.结果表明,掺杂氮原子以后,氧分子的吸附能增大,获得的电荷增多,O—O键长变长,说明氮掺杂石墨烯增强了对氧分子的还原能力.进一步分析发现,氧分子吸附之后,氮原子和氧分子均从碳原子上获得电荷,氮原子同时也向氧分子转移电荷,从而使氧分子与基底的相互作用增强.另外,通过对比不同浓度的氮原子掺杂,发现3.13 at%的氮原子掺杂比例对氧分子的还原性能最好.     

高氮含量宝石级金刚石单晶的高温高压合成

氮是金刚石（包括天然金刚石和人工合成金刚石）中最普遍的杂质,长期以来广受研究者的关注. 人工合成出类似天然金刚石的具有较高氮含量的金刚石晶体是极富挑战性的研究课题. 本工作通过在合金溶剂和石墨碳源中添加含氮物质,利用温度梯度法在国产六面顶高压设备上合成出了系列大尺寸、高氮含量的宝石级金刚石单晶. 借助显微红外光谱,对合成的金刚石晶体中的氮含量进行了测定. 研究发现随着含氮物质添加量的提高晶体中氮含量基本呈线性增加. 最终合成出了氮含量高达1707 ppm的毫米级高氮含量金刚石单晶,以及最大尺寸达3.5 mm,氮含量达1520 ppm的绿色高氮宝石级金刚石单晶.     

土壤全氮反射光谱估算机理研究

反射光谱技术具有快速、便捷等特点,过去几十年中将其应用于土壤科学的研究呈指数增长,且广泛用于土壤属性估算。土壤全氮含量是一项非常重要的肥力指标,光谱估算全氮含量可以为实现精准农业提供重要支持。但反射光谱估算土壤全氮含量是基于全氮与有机碳的相关性还是基于氮本身的吸收特征仍然存在争议。本文以江苏滨海土壤为研究对象,利用偏最小二乘法分别构建全氮和有机碳在相同建模样本量、不同全氮含量及变异程度情况下的估算模型,通过分析模型精度变化规律及全氮与有机碳估算模型系数的相关性,探讨土壤全氮反射光谱估算机理。结果表明,该地区土壤为1 000年来滨海滩涂经人为耕作发育形成,全氮含量不高,有机碳含量偏低。全氮与有机碳之间存在较强的相关性,相关系数高达0.98。土壤全氮含量估算精度随样本集全氮含量的平均值、标准差增大出现先增加后略有减小的变化规律,与变异系数的变化规律相一致。当全氮含量较低时(样本平均值小于0.27 g·kg-1),土壤全氮与有机碳相关系数也较小,实现反射光谱估算全氮是基于氮的吸收特征;当全氮含量较高时(样本平均值大于0.29 g·kg-1),全氮与有机碳相关性较强且有机碳模型精度高于全氮,说明有机碳对光谱曲线的影响随其含量增加而增大,并掩盖了氮的吸收特征,实现反射光谱估算全氮是基于其与有机碳的相关性。该研究揭示了土壤反射光谱估算全氮含量的机理,从而为反射光谱快速估算土壤全氮含量提供理论依据。     

氧化锌中中性氮杂质第一性原理研究

以第一性原理计算为基础,研究了氧化锌中中性氮杂质的原子和电子结构、缺陷形成能等．根据计算结果,氮杂质为深受主,因此对氧化锌的p型导电性没有贡献．在各种中性氮杂质中,替代氧位的氮有最低的形成能和最浅的受主能级,在富氧条件下替代锌位的氮的形成能次之．氮间隙在四面体位置不稳定,会自动弛豫到kick-out结构．尽管氮可能会占据八面体间隙位置,但由于形成能过高因此其浓度会较低．同时还讨论了各种掺杂情形下的电荷密度分布,得到了自洽的结果.     

四氮杂大环配合物的光谱分析

合成了含4个氮的大环配体的镍配合物N iL（C lO4）2,X-射线单晶衍射测定了单晶的晶体结构。该晶体属单斜晶系,空间群为P 2（1）/c。晶胞参数a=1.0268（2）nm,b=1.0756（1）nm,c=1.0893（2）nm,α=90.00,°β=111.40（1）,°γ=90.00,°V=1.1201（3）nm3,M=538.07,D x=1.595m g/m3,μ=1.155mm-1,Z=2,F（000）=564,R=0.0422,Rw=0.0847。     

新型氟代三苯胺衍生物的合成和光谱特性研究

设计和合成了一种新型氟代三苯胺衍生物——N,N,N′,N′-四苯基-[2′,2″,3′,3″,5′,5″,6′,6″-八氟对四联苯]-4,4″′-二胺(OFTPA)。通过元素分析、熔点测定、红外光谱和1 H NMR谱等手段对OFTPA的分子结构进行了表征,并对其主要的红外光谱吸收峰和1 H NMR谱带进行了归属分析。利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和循环伏安法(CV)对OFTPA的电子能级结构和发光性能进行了研究。紫外-可见吸收光谱测定结果表明,OFTPA薄膜的最大吸收峰波长为355nm,光学带隙(Eg)为3.09eV。荧光光谱测定结果表明,OFTPA薄膜在365nm紫外光的激发下,产生发光峰波长在448nm附近、半峰宽(FWHM)为68nm的蓝光发射,色纯度高,有望成为优良的蓝光发射材料。循环伏安法测定结果表明,OFTPA的最高占有轨道(HOMO)能级为-5.41eV,最低空轨道(LUMO)能级为-2.32eV,具有良好的空穴传输性能。研究结果为进一步研究其在有机光电器件中的应用提供了参考。     

希夫碱配合物M3L3(NO3)6(H3O)2的合成与光谱性质

以4-氨基-1,2,4-三氮唑与对二甲氨基苯甲醛为原料, 在冰醋酸催化下合成了配体4-氨基-1,2,4-三氮唑缩对二甲氨基苯甲醛（L）。 然后利用L与过渡金属硝酸盐［M(NO3)2·xH2O(M=Cu,　Co,　Zn,　Cd; x=3～6)］在无水乙醇中反应, 制得固态配合物M3L6(NO3)6(H2O)2。 通过元素分析、 红外光谱、 紫外光谱、 荧光光谱等手段对合成的配体及配合物进行了表征。 实验结果表明, 该物质是一种多晶粉末状的发光材料,　在紫外光的激发下,　在乙醇溶液体系中的荧光发射峰在416 nm处,　为蓝色荧光, 色纯度高,　荧光量子效率高, 而配合物M3L6(NO3)6(H2O)2的荧光发射峰则红移至445 nm左右, 同时荧光强度显著增强。　M3L6(NO3)6(H2O)2中与M(Ⅱ)发生配位作用的基团是配体中三氮唑环上的氮原子。     

新型对称巯基卟啉及其钴配合物的合成和性质研究

本文用一种新型的方法合成了一种新型卟啉及其钴配合物。用元素分析、紫外-可见、红外、核磁共振等进行了表征。用循环伏安法和差示脉冲法对钴卟啉配合物进行了电化学性质研究。     

LaseRitz: Far-Infrared Laser Line Assignment and Prediction by the Ritz Combination Principle, with Application to Methanol and Hydrazine

A "LaseRitz" program is described for the systematic assignment and prediction of far-infrared laser (FIRL) transitions for a given molecule, such as methanol or hydrazine, which can be generated by optical pumping with known laser lines. The input data set for the program consists of identified molecular energy levels in ground and excited vibrational states, as compiled by our Ritz assignment program from the analysis of infrared (IR) bands and the FIR ground state spectrum. The program scans the data set for appropriate IR matches with an input list of laser pump lines for CO(2), N(2)O, etc., and generates an output table of all possible FIRL lines consistent with the molecular selection rules and lying within a prescribed wavenumber range. Initial tests on CH(3)OH have led to three likely new FIRL assignments; for N(2)H(4), assignments have been found for 14 new FIRL transition systems and verified for five others. Lists have been produced (deposited as supplementary data with the JMS archive reached at www.idealibrary.com or available on request from the authors) of CH(3)OH and N(2)H(4) FIRL lines potentially accessible by optical pumping with regular, sequence-band, hot-band, and isotopic CO(2) lines, plus N(2)O lines for N(2)H(4). The systematic approach with the LaseRitz program is more global and rigorous than earlier line-by-line studies, permitting calculation of all FIRL wavenumbers to spectroscopic accuracy. Copyright 2000 Academic Press.     

含ME4(M＝Mo,W;E＝S,Se)单元簇合物的合成和红外谱表征

合成了一系列单立方烷Ｍ－Ｆｅ－Ｓｅ和Ｍ－Ｃｕ（Ａｇ）－Ｓ（Ｓｅ）簇合物,并用ＵＶ,ＩＲ和Ｘ－光衍射等方法对上述簇合物进行了分析。     

2,3-二羟基萘钼多酸有机衍生物的合成及1H NMR和IR谱学研究

本文对二种新合成的2，3－二羟基萘二钼和四钼多酸有机衍生物[n-Bu)4N]2[Mo2O5(OC10H6O)2](Ⅰ）和[n-Bu)4N]2[Mo4O10(OC10H6O)2(OCH3)2](Ⅱ)进行了红外光谱与核磁共振波谱研究，发现[Mo2O5]^2 中钼氧多桥键的红外振动频率较[Mo4O10(OCH3)2]^2 中钼氧多桥键的红外振动频率红移，而在配合物Ⅱ中2，3－二羟基中芳环的^1H化学位移较配合物Ⅰ中向低场移动。同时还发现含二钼配位中心[Mo2O5]^2 的[Mo2O5(OC10H6O)2]^2-与含四钼配位中心[Mo4O10(OCH3)2]^2 的[Mo4O10(OC10H6O)2(OCH3)2]^2-生成条件的差异仅仅只在反应体系的pH值的微小变化，说明钼多酸有机衍生物阴离子是对体系酸碱度极为敏感的物质。     

氨基酸和羟肟酸混配的VO~(3+)配合物的IR、Raman和UV-Vis光谱研究

本文对四个钒酰配合物 [Vv O( L1- 3) ( bz) ]( H2 L1- 3分别为水杨醛缩合甘氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸 ,Hbz为苯甲酰羟肟酸 )和 [Vv O( L4 ) ( bbz) ]( H2 L4 为水杨醛缩合丙氨酸 ,Hbbz为 N-苯基苯甲酰羟肟酸 )进行了 IR、Raman和 UV- Vis光谱研究。结果表明 ,在 IR和 Raman光谱中 ,它们有着相似的振动谱带 ,其νV=O特征振动频率出现在 962～ 976cm- 1之间 ;在 UV- Vis光谱中 ,含有 Hbz的配合物有两个配体场跃迁带 ,而含有 Hbbz的配合物只观测到一个配体场吸收带。     

两个新颖的钨氧簇化合物的合成和光谱实验研究

通过水热法合成了两个新型的钨氧簇化合物,{(H₂Biim)₂}[SiW₁₂O₄₀]·8H₂O (1)和{Ni₂(Biim)₅}[SiW₁₂O₄₀]·4H₂O (2)。两个化合物均以经典Keggin结构簇阴离子为构筑模块形成,化合物1属于四方晶系,抗衡阳离子是双质子化的(H₂Biim)2+,化合物2属于单斜晶系,以双核的[Ni₂(Biim)₅]4+配合物作为抗衡阳离子,且其中心金属离子为五配位模式。利用X射线粉末衍射、红外光谱、热微扰下的二维红外相关光谱和固体紫外可见漫反射光谱等方法对化合物进行研究,探讨化合物结构与性能的关系。红外光谱表明,在1 050～700 cm-1,化合物出现了典型的Keggin簇阴离子骨架吸收峰,二维红外相关光谱进一步显示该簇阴离子骨架对热响应很敏感;固体紫外可见漫反射光谱表明,两个化合物分别在254和251 nm处出现了O_μ→W的LMCT跃迁。