一种价态元素电负性的新标度

本文利用原子的价层轨道能、共价半径和有效主量子数为主要参数，以静电力为基础计算了价态元素电负性，本文计算了78种元素常见价态的电负性，由此，产生了一套价态元素电负性的新标度，其计算公式为：X_y=0.070n^*(-∑E_i)^1/2/r_c²+0.820式中E_i为原子的价层轨道能，r_c为原子的共价半径，n^*为有效主量子数。该标度不但容易理解和计算,而且标度值比已有的文献值更接近传统的鲍林电负性值。此外，该标度值的相对大小还能反映配合物的稳定性，过渡金属收缩和镧系元素收缩等性质。     

(GaP)n和(GaP)n－ (n＝10～16)团簇的结构与稳定性研究

采用密度泛函理论B3LYP/Lanl2dz方法对(GaP)_n和(GaP)_n^－ (n＝10～16)团簇的一系列异构体的结构和稳定性进行了研究. 讨论了中性团簇得到一个电子之后, 几何结构和电子性质的变化. 频率分析预测出最强吸收峰位于341～390 cm^－1区域. 从能隙、结合能和能量二次差分等方面综合考虑, 具有T_h对称性的(GaP)₁₂和(GaP)₁₂^－分别是中性(GaP)_n和阴离子(GaP)_n^－团簇中最稳定的, 而具有T_d点群结构的(GaP)₁₆也比较稳定, 究竟哪种结构易于合成还有待于实验的进一步证实. 在相同理论水平上计算了基态(GaP)_n (n＝10～16)的绝热电子亲合势(AEAs)及其基态阴离子的垂直电离能(VDEs), 这对以后的实验数据分析将有一定的参考价值.     

价电子能级连接性指数及其应用

价电子能级连接性指数( ^fE)被定义为： ^fE=Σ(m_i·m_j…)^-0.5,m为价电子能级值。其中0、1阶指数公式分别为： ⁰E=Σ(m_i)^-0.5、 ¹E=Σ(m_i·m_j)^-0.5。 ⁰E、 ¹E与化合物的总键能(ΔE)、晶格能(U)、标准生成焓(Δ_fH^?_m)以及非金属氢化物的pKa呈现高度相关性。它们的线性回归方程为：ΔE=-48.0095+1402.9463¹E,r=0.9474, U=-328.0770+1541.9351 ¹E, r=0.9801,-Δ_fH^?_m=-266.9299+1324.6461 ¹E, r=0.9509, pKa=-20.9723+28.1756 ¹E, r=0.98884, pKa=-14.6102-7.835 ⁰E+40.6461 ¹E, R=0.9933。m、^fE具有物理意义明确、计算方法简单等优点,而且预测结果令人满意。     

结构参数X的计算方法及与分子总键能和生成焓的关系

本文借助于电负性I和有效主量子数n_i^*定义了有效价电子数Z_i′。由Z_i′、 n^*_i及成键电子数mi定义的原子结构参数δ_i和分子结构参数X被计算。发现A_mB_n型分子的X相似文献   

基于密度泛函理论分析团簇ConMoS(n=1~5)电子性质、光学性质及磁性

为了从理论层面深入探究团簇Co_nMoS （n=1~5）的电子性质、光学性质及磁性,弄清其内在关联,依据拓扑学原理和密度泛函理论,在B3LYP/def2-TZVP量子化学水平和多个自旋多重度下对该团簇进行结构优化并分析。结果表明：团簇Co_nMoS共有21种稳定构型;通过对NPA （自然布居分析,natural population analysis）电荷、静电势、亲电指数、电离势、光学电负性和折射率等分析得出,金属原子有高概率失去电子,非金属原子相对更容易得到电子,团簇Co₅MoS中的构型5a在最稳定构型中有高的得失电子能力、反应活性和折射率,Co和Mo原子易发生亲核反应,S原子易发生亲电反应;对该团簇自旋布居数、原子磁矩、轨道磁矩和态密度分析发现,该团簇磁性主要由Co原子的d轨道提供,且团簇Co₃MoS表现出了比其它尺寸团簇更为稳定和优异的磁性。最终得出团簇Co₃MoS在磁性方面有较好的表现且构型5a在活性和光学领域有一定的潜力。     

原子连接性指数与对镧系元素理化性质的预测

以原子为研究对象的原子连接性指数( ^mAt)被定义为：^mAt=Σ(E_i×E_j×E_k×…)^-0.5,E为价电子的能级值。其中：⁰At=Σ(E_i)^-0.5, ¹At=Σ     

基于密度泛函理论分析团簇ConMoS(n=1~5)电子性质、光学性质及磁性

为了从理论层面深入探究团簇 Co_nMoS(n=1~5)的电子性质、光学性质及磁性,弄清其内在关联,依据拓扑学原理和密度泛函理论,在B3LYP/def2-TZVP量子化学水平和多个自旋多重度下对该团簇进行结构优化并分析。结果表明：团簇ConMoS共有21种稳定构型;通过对NPA(自然布居分析,natural population analysis)电荷、静电势、亲电指数、电离势、光学电负性和折射率等分析得出,金属原子有高概率失去电子,非金属原子相对更容易得到电子,团簇Co₅MoS中的构型5a在最稳定构型中有高的得失电子能力、反应活性和折射率,Co和Mo原子易发生亲核反应,S原子易发生亲电反应;对该团簇自旋布居数、原子磁矩、轨道磁矩和态密度分析发现,该团簇磁性主要由Co原子的d轨道提供,且团簇Co₃MoS表现出了比其它尺寸团簇更为稳定和优异的磁性。最终得出团簇Co₃MoS在磁性方面有较好的表现且构型5a在活性和光学领域有一定的潜力。     

VB2n-(n=8~12)团簇几何结构、电子及热力学特性的理论研究

基于卡里普索结构预测程序和密度泛函理论的第一性原理计算,搜索确定了VB_2n^-（n=8~12）团簇的基态和亚稳态结构。结果发现,V原子的掺杂完全改变了原硼团簇的结构并提高了原体系的稳定性。掺杂体系基态结构分别呈现高对称性的鼓状（VB₁₆^-：C_2v）、管状（VB₁₈^-：C_2v和VB₂₀^-：C_s）及笼状（VB₂₂^-：C₂和VB₂₄^-：D_3h）结构。基于基态结构,研究了体系的电荷转移和极化率,拟合出了光电子能谱、红外和拉曼谱图,分析了流变键和芳香特性。最后,研究了体系的热力学特性,讨论了温度对热力学参数的影响。     

原子簇FenB2(n=1～6)结构和性质的DFT研究

本文对上百个Fe_nB₂和Fe_n(n=1～6)原子簇模型进行密度泛函理论计算，用来模拟非晶态合金Fe-B体系的局域结构，并考察类金属元素硼的引入对体系性质的影响。将优化构型的键长和电荷分布与实验数值进行比较，发现本文所使用的原子簇模型在一定程度上可以真实、准确地反映非晶态合金Fe-B体系的局域结构。利用这些构型，我们对其键级、电子、催化以及磁学性质进行了讨论。结果表明：原子簇中均存在着强烈的Fe-B键作用，其中在高铁含量原子簇中Fe-Fe键的作用也较为明显；综合热力学、费米能级及态密度的研究结果，发现原子簇Fe₄B₂在合成氨和固氮过程中有可能表现出更为优越的催化活性。结合对原子簇Fe_n和Fe_nB₂(n=1～6)平均3d轨道布居数的分析，发现原子簇Fe_nB₂(n=1～6)的平均磁矩均小于相应原子簇Fe_n(n=1～6)的理论数值和纯金属铁的实验数值(5.7～6.0 BM)，也就是说原子簇Fe_nB₂(n=1～6)均表现出软磁性。     

基态原子价壳层电子能级连接性指数与元素的电负性

构建了基态原子价壳层电子能级连接性指数(^mVEI),m=0,1,2,…，它对基态原子实现唯一性表征，其中^0VEI,^1VEI对原子具有良好的结构选择性，以^0VEL,^1VEL，价壳层电子总离子化能(ΣniEi)和总从电子数(Σni)为基本参数，定义了元素的电负性：X~N=0.444067+1.190653(1-1.32775/Σni)(^0VEI)-3.154675(^1VEI)+0.134591.(ΣniEi/Σni)。用上式给出了周期表中主族元素、副族元素及惰性元素的电负性。结果表明，新电负性标度X~N与目前流行的Pauling标度颇为一致。进一步从价轨道能级连接性指数确定了碳原子的sp,sp^2,sp^3杂化轨道的电负性。     

层状钨基氧化物复合材料的合成与电子特性

W₂O₆·H₂O /一元烷基胺复合物[(C_nH_2n+1NH₂，n=4、8、12、16)嵌入层状氧化钨W₂O₆·H₂O] 的XRD、IR、TG-DSC分析表明：烷基胺C_nH_2n+1NH₂能基于质子加合的机制嵌入W₂O₆·H₂O层间，且插层复合物之间烷基胺的插入与抽出是个可逆过程；烷基胺嵌入层间后以全反式构象双层排布，层间距d随烷基胺碳原子数的增加而线性增长，烷基链与层板的夹角为71.6°。插层复合物UV-Vis分析发现，各种复合物的禁带宽度相对半导体氧化钨的禁带宽度变宽了很多，这表明可以通过嵌入不同的物质来调节氧化钨层与层之间的电子传递能力。     

线性BC2nB (n＝1～12)的结构特征和电子光谱的理论研究

应用密度泛函理论, 在B3LYP/6-31G^*水平上优化得到了线性簇合物BC_2nB (n＝1～12, D_(h)的平衡几何构型, 并计算了它们的谐振动频率. 在优化平衡几何构型下, 通过TD-B3LYP/cc-pvDZ和TD-B3LYP/cc-pvTZ计算, 分别得到了n＝1～12和n＝1～7的电子跃迁的垂直激发能和对应的振子强度. 在B3LYP/6-311＋G^*水平上计算得到了簇合物BC_2nB (n＝1～12, D_(h)的电离能. 基于计算结果, 导出了BC_2nB体系电子跃迁能以及第一电离能与体系大小n的解析表达式.     

AlmN2和AlmN2＋ (m＝1～8)团簇结构与稳定性的量子化学研究

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法, 在6-311G*水平上对Al_mN₂和Al_mN₂^＋ (m＝1～8)团簇的几何构型、电子结构、振动频率和分子轨道进行了理论研究. 结果表明, Al_mN₂类团簇的基态结构有两种基本构型, 一种是以N—N键为核心周围与Al原子相配位形成的, 一种是由两个Al_nN (n≤m/2)分子碎片通过共用Al原子或Al—Al键相互结合形成的. 对Al_nN分子碎片相互结合形成结构的绝热电离能讨论得到, m为偶数的团簇比m为奇数的稳定.     

制备参数对高比表面积介孔催化剂La-Co-Zr-O结构与性能的影响

采用双表面活性剂模板(十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇辛基苯基醚的混合物)分解法制备了不同原子比(n_La+n_Co)/(n_La+n_Co+n_Zr)和不同温度焙烧的系列介孔混合氧化物催化剂La-Co-Zr-O。运用XRD、N₂吸附/脱附、XPS和H₂-TPR等技术对催化剂进行了表征，并以CO和C₃H₈氧化为模型反应，考察了组分配比和焙烧温度等参数对催化剂催化性能的影响。比表面积和孔径测试结果表明，样品具有很高的比表面积(108～266 m²·g^-1)和分布集中的孔径(3.4～3.9 nm)，Zr含量较高的样品比表面积较大。XRD结果表明，样品中的活性组分钴物种主要以Co₃O₄形式存在；XPS和H₂-TPR结果表明，样品中可还原的晶格氧的数量、活动度以及表面钴原子浓度均与催化剂对CO和C₃H₈的氧化性能密切相关。原子比为0.5的样品中，较多的晶格氧易于在相对低温下还原；而原子比为0.7的样品表面钴原子浓度较高，这使得两样品均表现出较高的催化活性。经650 ℃焙烧的样品仍保持较高的比表面积(108 m²·g^-1)和分布集中的介孔孔径(最可几孔径约3.8 nm)，且催化活性下降幅度也很小，表明该系列介孔催化剂具有优良的抗烧结能力和介孔热稳定性。     

［M4En］(n=1,2)型簇合物中四重桥帽原子E对M-M作用的影响

由四核平面双帽［M₄E₂］型及单帽［M₄E］型簇合物构型应满足的几何条件，得到判断有无M-M键存在的关系式D=(［0.92(R_M+R_E)］²-2R²_M)^1/2，并给出形成［M₄E₂］及［M₄     

ZrCdOx/SAPO-18双功能催化剂催化CO2加氢合成低碳烯烃性能

采用并流共沉淀法制备了不同Zr/Cd原子比（n_Zr/n_Cd）的ZrCdO_x金属氧化物，并与水热法制备的不同硅铝比（n_SiO2/n_{Al2O3）的片状SAPO-18分子筛物理混合制得ZrCdOx/SAPO-18双功能催化剂，研究了其催化CO2加氢直接合成低碳烯烃性能。采用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、N2吸附-脱附、CO2程序升温脱附（CO2-TPD）、NH3程序升温脱附（NH3-TPD）和X射线光电子能谱（XPS）对催化剂进行了分析。与单一ZrO2相比，引入CdO使得ZrCdOx比表面积下降，当nZr/nCd=8时制备的Zr8Cd1氧化物呈现出无定形小颗粒状，Zr与Cd之间较强的协同作用使得ZrCdOx氧化物产生了更多的氧空位，有利于CO2的吸附活化。通过对Zr8Cd1金属氧化物与SAPO-18（硅铝比0.1）的质量比、工艺反应温度、压力和空速对催化性能影响的考察，获得了最佳反应条件。研究还发现，当SAPO-18的硅铝比从0.1降为0.01时，Brø；nsted酸含量降低，产物中烯烃/烷烃物质的量之比从18.6提高至37.2，但副产物CO含量迅速增加，低碳烯烃时空收率明显下降。}     

C59XH (X＝N, B)自由基加成区域选择性的理论研究

用半经验的AM1方法, 对C₅₉XHCl_2n (X＝N, B; n＝1～2)和C₆₀H₂Cl_2n (n＝1～2)的异构体进行几何构型全优化和振动频率计算, 结合密度泛函B3LYP/6-31G*单点能计算确定各异构体的相对稳定性. 对比C₅₉XH (X＝N, B)和C₆₀H₂的H₂加成方式, 计算结果表明H₂或Cl₂加在碳笼官能化部分的邻近位置在能量上都是有利的; C₅₉NH和C₅₉BH自由基多加成物区域选择性的差别可归因于N原子和B原子电子性质的不同; 立体效应是导致H₂和Cl₂加成方式不同的主要原因.     

水在C12-EOx-C12•2Br/正己醇/正庚烷W/O微乳中的状态

以FT-IR方法研究了水/C₁₂-EO_x-C₁₂•2Br/正己醇/正庚烷形成的W/O微乳中水的状态. 结果表明, 其中的水存在4种状态, 分别为阳离子头基结合水、反离子结合水、类似本体的水以及束缚在微乳栅栏层中的水. 由解卷积技术分解FT-IR谱图, 进而获得每个表面活性剂分子对应于这4种状态水分子的数目n_N＋, n_Br-, n_b和n_f. 随着水含量(W₀)增加, n_b急剧增大, n_N＋少许上升, 而n_f和n_Br-维持不变, 这说明微乳水核逐渐长大, 且在所考察W₀范围内, 表面活性剂头基解离度保持不变.     

Ba0.98Bi0.02(Ti0.9Zr0.1)1-xCuxO3陶瓷的介电性能、弛豫行为与结晶化学特性

采用固相合成法, Bi3+作施主掺杂A位, Cu₂₊作受主掺杂B位, 制备了Ba_0.98Bi_0.02(Ti_0.9Zr_0.1)_1-xCu_xO₃(x=0, 0.01, 0.02, 0.03)陶瓷样品。借助XRD、LCR等研究了该陶瓷的结构与介电性能。结果表明:当x=0.03时, 陶瓷样品出现第二相。通过GULP模拟, 缺陷偶极子的稳定性从低到高依次为:[2Bi_Ba^·+V_Ba"]、[2Bi_Ba^·+Cu_Ti/Zr"]、[Cu_Ti/Zr"+V_O^··], 结合实验可知:介电弛豫程度与晶体中缺陷偶极子的存在形式相关, 其中x=0.01时, 晶体中以[2Bi_Ba^·+Cu_Ti/Zr"]为主。随Cu₂₊掺杂量的增加, 介电常数增加, 介电常数与B位键价和呈反比变化、与八面体BO₆的体积呈正比变化。     

烷基钴肟及其β-环糊精包结物水溶液中氨取代反应平衡常数测定

The axial coordinate water substitution reactions of alkylaquacobaloximes (alkyl=n-C₃H₇, n-C₄H₉, i-C₄H₉, n-C₅H₁₁, Br(CH₂)₃, PhCH₂) by ammonia in aqueous solution were studied in the absence and presence of β-cyclodextrin (β-CD). The equilibrium constants were measured by UV-vis spectroscopy. It has been found that (i) comparing with that in the absence of β-CD, the equilibrium constant were influenced slightly in the presence of β-CD, (ii) with increasing electron-withdrawing ability of the alkyl groups, the equilibrium constants were increased.