Si2CN分子结构的理论研究

在B3LYP／6－311G（d）水平上对Si2CN的各种可能异构体进行了研究，得到了其几何构型，结果表明：Si2CN有11个稳定的异构体，能量最低的是直线型异构体SiCNSi1,其次是四元环构型具有SiC桥键，电子态为^2A″的cSiSiCN6，第三稳定的是具有CSiSi三元环和环外NC键的N－cCSiSi10^2A1，第四稳定的是四元环具有SiN桥键^2A″电子态异构体cSiSiCN7。     

Si2P2分子结构和光谱的理论研究

用密度泛函方法「Ｂ３ＬＹＰ／６－３１１Ｇ（ｄ）」研究了ＳｉＰ２分子的各种可能异构体的结构、能量和红外光谱。结果表明：Ｓｉ２Ｐ２分子有５个稳定的异构体,能量最低的异构体为具有Ｐ－Ｐ桥键湖蝶形结构,其次为具有Ｓｉ－Ｓｉ桥键的菱形结构,而具有Ｓｉ－Ｓｉ中心键的直线结构能量高,并进一步将Ｓｉ２Ｐ２和Ｃ２Ｎ２分子结构和能量上的差异进行了比较和分析。     

nido-C2B9H112-碳硼烷异构体结构和稳定性的密度泛函研究

采用密度泛函方法对11顶点巢式碳硼烷C2B9H112-异构体进行了几何结构优化,分析了稳定性、电荷分布及分子轨道.结果表明,9个异构体都有对应的稳定构型,保持了巢式骨架结构.C取代开口五元环上B的异构体更稳定,且随取代数目增加和C原子间距增加而增加,C—C键和C—B键作用增强.C取代内层B使异构体稳定性降低,C—C键和C—B键长随之增长.负电荷主要集中在C原子上,开口五元环上的C原子上负电荷要比内层C原子更多,成为亲核取代反应中心.异构体分子前线轨道具有和η5-C5H5-相似的π键性质,ΔELUMO-HOMO反映的化学稳定性与结构能量稳定性趋势一致.     

SiC2S分子结构和光谱的理论研究

在CCSD（T）/6-311G（2df)//B3LYP/6-311G(d)水平上对SiC2S的各种可能异构体进行了研究。得到了其几何构型,精确能量和红外光谱。结果表明：SiC2S有8个稳定的异构体,能量最低的是直线型,电子态为^1∑的SiCCP1,其次是C2v对称性的S-cSiCC5,第三稳定的是直线型^1∑电子态异构体SSiCC2,第四稳定的是具有CC桥键C2v对称性的长菱形结构的.     

DFT方法理论研究星际分子C3S+结构和光谱

在B3LYP／6—31lG(d)水平上对可能的星际分子C3S^ 的各种异构体进行了理论计算研究，得到其几何构型、红外光谱和精确能量以利于实验室和星际观测，讨论了其星际含义，并与其中性分子C3S做了比较．结果表明：C3S^ 有3个稳定的异构体，包括线形、三元环和四元环几何构型．按热力学稳定的异构体依次是直线型具有C∞v对称性的CCCS^ (1)，其次是具有CC桥键四元环构型的cC3S^ (2)，能量最高是三元环构型具有CC环外键的C—cCCS^ (3)。     

B2F2分子异构体结构的量子化学计算研究

采用abinitio方法对B₂F₂分子异构体的结构进行了计算研究,并与Al₂F₂分子进行了比较.结果表明,B₂F₂具有D_∞h对称性,³Σ_g电子态的直线型结构FBBF是B₂F₂分子的最稳定异构体,对文献的结果进行了修正.在UCCSD(T,full)/6－311+G(2df)水平下,F-B和B-B键长分别为0.12942和0.14820nm,振动频率出现在1860.00和1320.62cm^-1处.在UQCISD(T,full)/6－311+G(2df)//UMP2(full)/6－311+G(d)+ZPVE水平下,³Σ_g态的线性FBBF分子的垂直电离势为848.58kJ/mol,而由³Σ_g电子态的BF二聚为³Σ_g态的线性FBBF分子的焓变为59.86kJ/mol,此二聚化反应是放热反应,说明二聚化过程在能量上是有利的.     

2, 3-二氰基-2, 3-二(p-取代苯基)丁二酸二乙酯的分子结构和 晶体结构

以X射线晶体结构分析方法测定了2,3-二氰基-2,3-二(p-X 取代苯基)丁二酸二乙酯(X=OGH_3,CH_3和 Cl)的两种异构体的晶体结构和分子结构.确定了高熔点者为 dl-异构体,低熔点者为meso-异构体.观察到的重要结构信息是,这些分子内存在着显著的空间阻碍,中心 C—C 键的键长有明显的键长增长效应,而且 meso-异构体的键长增长效应比 dl-异构体更大.     

共沉淀法掺杂SiO_2对V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂SCR性能的影响

通过共沉淀法将SiO_2组分掺入到V2O5-WO3/SiO_2-TiO_2催化剂TiO_2载体中,并通过多种物理化学手段,考察了不同SiO_2掺杂量对催化剂结构、表面性质与SCR性能的影响.结果表明,SiO_2掺入到TiO_2中,Si与Ti形成Si—O—Ti键,使催化剂比表面积增加.Si—O—Ti键的生成以及Si Ox物种上的-OH基团使催化剂表面Br?nsted酸增加,但新增的Br?nsted酸对SCR反应不利,并且SiO_2的掺杂也使得V~(5+)含量降低,Si—O—V键合作用使分散的VOx物种更难还原.Si组分以共沉淀法掺入到V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂会造成脱硝活性的显著下降.     

[GeCN2]分子异构化势能面的理论研究

在CCSD(T)/6-311＋G(2df)//B3LYP/6-311＋G(d)水平下, 研究了四原子分子 [GeCN2]的各个异构体的几何结构、红外振动光谱、相对能量及异构化和解离稳定性, 构建了[GeCN2]势能面. 我们得到了7个[GeCN2]异构体, 包括5个直线型结构GeNCN (1), GeNNC (2), NGeCN (3), NGeNC (4), GeCNN (5)和2个环形结构Ge-cCNN (6)和Ge-cNCN (7). 其中异构体5, 6, 7是我们新找到的构型, 而且GeCNN (5)是整个势能面上稳定性仅次于GeNCN (1)的异构体. 几何和电子结构分析表明, GeCNN (5)具有共轭三键结构: Ge≡C—N≡N:. 由于具有良好的热力学和动力学稳定性, 异构体GeCNN (5)有望在实验中观测到. 我们建议利用过渡金属羰基化合物的络合作用可以进一步稳定GeCNN (5). 本研究为寻找新型含高周期元素的多重键化合物提供了理论线索.     

Al_2P_2~(n-)(n=1～4)簇几何构型和芳香性的理论研究

作为一个颇有争议的概念,芳香性一直是化学领域关注的课题.随着这一概念被成功引入无机分子及簇化学,芳香性研究再次成为讨论的热点.作者运用B3LYP和B3PW91两种方法,选择6-311+G*基组,就Al2P2n-(n=1～4)体系的稳定构型、电荷分布、芳香性等其他特性进行了理论计算及分析.结果显示,Al2P2-,Al2P22-和Al2P23-分别具有三种稳定的构型,即平面、屋顶和链状结构;Al2P24-具有两种稳定的构型,即平面和屋顶结构.对于该体系而言,具有D2h对称性的异构体较稳定.从能量数据可以看出,n值大小对Al2P2n-体系的稳定性有着重要影响.随着n值增大,Al2P2n-较稳定构型的总能量降低.值得注意的是,较稳定Al2P2n-构型中,两个P原子没有成键,但是Al2P2-和Al2P22-中Al—Al键长分别为2.4873-和2.6477-,Al2P23-和Al2P24-中两个Al原子却没有成键.同时,计算发现,Al2P2n-体系每个较稳定构型的四个Al—P键长均相等,这为证实该体系存在芳香性提供了有力的结构标准.此外,自然键轨道分析(NPA)得出了Al2P2n-体系中较稳定构型的电荷分布及成键特点....     

H_2O_2氧化N_2生成N_2O和H_2O机理的研究

采用量子化学计算方法研究了Ｈ２Ｏ２ 氧化Ｎ２ 生成Ｎ２Ｏ 和Ｈ２Ｏ 的机理．结果发现, Ｈ２Ｏ２ 氧化Ｎ２ 先通过１ 个四元环过渡态形成中间体Ｈ２Ｎ２Ｏ２ 分子,Ｈ２Ｎ２Ｏ２ 再通过一个五元环过渡态形成Ｎ２Ｏ和Ｈ２Ｏ．根据计算得到的每步反应的活化能,得知Ｈ２Ｏ２ 氧化Ｎ２ 生成中间体Ｈ２Ｎ２Ｏ２ 分子是整个反应的控制步骤．     

固体超强酸S2O2-8/ZrO2-CeO2催化剂的结构与性能表征

用共沉淀法制备了固体超强酸S2O2-8/ZrO2-CeO2催化剂,通过XRD,FTIR,BET,TEM,DSC/TG等分析手段对其结构进行了表征,并考察了其对乳酸丁酯合成反应的催化活性.结果表明,Ce的引入可以有效地抑制ZrO2晶粒由四方相向单斜晶相转变和催化剂表面含硫物种的流失;当焙烧温度高于500℃时,体系内部有四方相Ce0.16Zr0.84O2固溶体形成,最佳焙烧温度为600℃.在,n(乳酸):n(正丁醇)=1.0:3.0,w(S2O2-8/ZrO2-CeO2)=12.0%,反应温度145℃,反应时问2.0 h的条件下,S2O2-8/ZrO2-CeO2催化剂对乳酸的酯化率达96.6%.     

固体酸催化剂S2O2-8/TiO2-ZrO2合成马来酸二辛酯

固体酸催化剂S2O2-8/TiO2-ZrO2合成马来酸二辛酯     

引入SiO2对SO2-4/ZrO2超强酸体系的影响

用共沉淀法和负载法制备了一系列SO2-4/ZrO2-SiO2催化剂, 详细研究了添加SiO2对SO2-4/ZrO2超强酸样品的晶化、比表面、硫含量、超强酸性和异丙苯裂解及异丙醇脱水反应的影响. 引入SiO2会延迟ZrO2的晶化和晶相转变, 减弱SO2-4/ZrO2体系的超强酸性, 但对提高样品的异丙苯裂解和异丙醇脱水反应活性有利.     

引入SiO2对SO4^2—／ZrO2超强酸体系的影响

用共沉淀法和负载法制备了一系列SO4^2-/ZrO2催化剂,详细研究了添加SiO2对SO4^2-/ZrO2超强酸样品的晶化、比表面、硫含量、超强酸性和异丙苯裂解及异丙醇脱水反应的影响。引入SiO2会延迟ZrO2的晶化和晶相转变,减弱SO4^2-/ZrO2体系的超强酸性,但对提高样品的异丙苯裂解和异丙醇脱水反应活性有利。     

Adsorption of Co2B2 and Ni2B2 Clusters on the TiO2 (110) Surface: a Density Functional Study

Based on density functional theory and generalized gradient approximation calculations, the adsorption of Co2B2 and Ni2B2 clusters on the rutile TiO2 (110) surface has been investigated utilizing periodic supercell models. Unambiguously, the results demonstrate that the hollow site turns out to be preferable for Co2B2 cluster while Ti2 site is for Ni2B2 cluster to adsorb. Orbital population analysis indicates a strong interaction between Co2B2 and O atom of TiO2 surface, which can be attributed to the overlap of Co 3d and surface O 2p orbital. Similarly, for Ni2B2 , the bonding interaction occurs mostly through the interaction of Ni 3d/4s and O 2p orbitals. Note that, there is also an interaction within the Co2B2 clusters (Ni2B2) through B 2s/2p and Co 3d orbitals (Ni 3d/4s). Moreover, orbital analysis results shows that the strong bonding between Ni2B2 and Ti2 site is due to the overlap of HOMO of Ni2B2 and d-orbital of five-coordinated titanium atoms.     

Fe_2O_3/SiO_2对异辛醇氧化生成异辛酸反应的催化性能研究

采用浸渍法制备了系列的Fe_2O_3/SiO_2催化剂, 并用XRD, BET, TG-DTG和SEM等手段对催化剂进行了表征;考察了不同Fe负载量和焙烧温度的Fe_2O_3/SiO_2催化剂对异辛醇氧化生成异辛酸反应的催化活性的影响, 确定了最佳催化剂制备条件. 结果表明, Fe负载量为4%, 焙烧温度为500℃时, 催化剂活性组分Fe_2O_3的在载体上分散均匀, 晶粒大小基本一致, 催化剂比表面积较大, 催化剂活性达到最佳, 异辛酸选择性最高可达55.14%, 收率可达22.41%.     

Pd/γ-Al2O3三效催化剂中CeO2-ZrO2-La2O3的作用

用浸渍法制备了CeO2-ZrO2-La2O3复合氧化物,用XRD,TG-DTA,拉曼光谱、H2-TPR和BET表面积测定等方法对合成的样品进行了表征,研究了在单钯Pd/γ-Al2O3催化剂中添加CeO2-ZrO2-La2O3对催化剂活性和热稳定性的影响.结果表明,在Pd/γ-Al2O3中加入三元复合氧化物有利于提高三效催化剂的热稳定性,有利于阻止γ-Al2O3在高温时的相变以稳定Al2O3结构,防止在高温条件下催化剂表面积的损失.在Pd的负载量为1 g*L-1条件下,测定了Pd/CeO2-ZrO2-La2O3/γ-Al2O3/蜂窝陶瓷催化剂对CO,C3H6和NO净化的三效活性,研究了催化剂的结构和三效催化活性之间的关系.结果表明,CeO2-ZrO2-La2O3的存在能明显提高Pd基催化剂对CO,C3H6和NO的三效净化活性,扩大催化剂的操作窗口,提高在富氧条件下对NOx的还原性能.     

TiO2/H2O2/超声波协同降解壬基酚聚氧乙烯醚溶液

采用经过处理的锐钛矿型TiO2作为催化剂,在H2O2存在下,以TiO2/H2O2/超声波协同降解壬基酚聚氧乙烯醚反应为模型,探讨了TiO2催化剂用量、H2O2用量、超声波功率、壬基酚聚氧乙烯醚溶液初始浓度、初始pH值对壬基酚聚氧乙烯醚降解率的影响。结果表明,在一定的超声波功率和一定的TiO2用量范围内,壬基酚聚氧乙烯醚降解率随超声波功率和TiO2用量的增大而增大,达到一定值后保持平稳;当H2O2浓度介于一定范围内,增大H2O2用量可提高壬基酚聚氧乙烯醚的降解率,但H2O2用量过多时,反而会使壬基酚聚氧乙烯醚的降解率下降;pH<5时,壬基酚聚氧乙烯醚降解效果较好,且pH值越小,降解率越高;pH>5时,降解率越来越低。TiO2/H2O2/超声波体系降解壬基酚聚氧乙烯醚产生了较强烈的协同效应,在同一时刻三者协同体系的降解率比其3种单独体系的降解率之和高出约60%;在TiO2催化剂用量0.4g/L、H2O2用量0.2g/L、超声波功率600W、降解时间120min的条件下,对初始质量浓度为80mg/L,pH=1的壬基酚聚氧乙烯醚溶液进行降解,其降解率达98%以上。     

复合催化剂上CO2加氢合成C2+烃类

介绍了由CO2＋H2合成C2^ 烃的几种复合催化剂体系的研究进展，比较和评价了复合催化剂体系的活性和选择性及对C2^ 烃类生成的影响。着重于复合催化剂体系对C4^ 烃的生成及产物分布的影响并简述反应机理。