CO吸附于过渡金属Ru,Rh,Pd体系的DFT理论研究(Ⅰ)

CO在Ru, Rh, Pd等金属催化剂表面上的吸附与活化研究, 是C1化学领域研究的重要理论基础, 对于开发能源和化工产品新路线具有重要的经济价值和应用背景. 近年来, 在过渡金属催化剂化学吸附CO的领域进行了不少理论研究[1～3]. 尽管这一领域受到一定程度的理论关注, 但由于涉及到含d电子较多的过渡金属, 计算中大多采用半经验方法, 即使采用非经验方法, 也都是小基组[4,5]或较少考虑电子间的相关作用. 对于过渡金属体系, 用包括电子相关作用的计算方法是必要的, 它可获得更可靠的总能量和几何构型[6], 因此本文采用了DFT计算方法[7], 并在LANL1DZ基组[8,9]下进行计算.     

TiO2纳米粒子的光催化活性与光伏响应特性研究

TiO2纳米粒子由于其具有良好的化学稳定性、耐光腐蚀性、宽带隙能和大的比表面积等特点而被广泛地应用到光催化降解有机污染物^[1,2]和光催化储能等方面。由于研究手段和研究方法的限制,详细了解催化剂表面光生电荷行为、光谱谱带与催化活性的关系比较困难,而这些关系将为制备高催化活性的光催化剂提供理论基础,由于光催化活性的高低与催化剂的表面性质直接相关,表面光电压谱（SPS）是研究固体材料表面物性和界面间电荷转移过程的有利手段^[3],其为控制光催化机理提供了新的手段。本文利用表面光电压谱方法对系纳米TiO2光催化剂进行了光伏响应测试,发现TiO2的晶型、粒径及表面吸附物对其光催化活性有很大影响。不同性质的表面吸附物可使催化剂表面呈现不同的导电特性,而使其光催化活性不同。利用能带理论和场效应原理对此进行了 合理的解释。     

负载型金属催化剂Ru, Rh和Pd体系对CO化学吸附的理论研究(Ⅱ)

近年来, 过渡金属催化剂对CO的化学吸附已有较多的理论研究报道[1~3]. 但由于涉及到含d电子较多的过渡金属, 大多数的计算仍采用半经验方法, 即使有些计算采用了非经验方法, 但所用基组小[4,5], 考虑电子的相关作用较少. 由于对过渡金属体系用包括电子相关作用的计算方法是必要的[6], 故本文采用DFT计算方法[7]和LANL1DZ基组[8,9]进行了计算, 并在前文[10]基础上, 集中讨论SiO2的担体作用. 担体在催化剂中占有很重要的地位, 但其发挥什么作用, 一直是被探讨的重要理论课题. 本文选择以SiO2为担体研究对象, 仍以Ru, Rh, Pd为金属催化剂活性组分, 对担体如何影响CO的化学吸附和金属的催化选择性进行理论探讨, 并进一步推测最终对CO氢化反应产物的影响.     

MCM-41表面氧化铜的分散研究

金属离子修饰的M41S介孔分子筛催化剂体系是当前多相催化剂研究的热点.虽然有关介孔分子筛金属离子修饰的方法有多种[1],但均存在着负载的金属粒子在载体表面负载量低或分散不均匀等缺点;采用本课题组的有机官能团化法[2]可以得到高分散度和高负载量的介孔分子筛负载金属氧化物     

二氧化钛(TiO2)表面能的理论研究

用密度泛函理论和虚拟原子轨道方法对二氧化钛-金红石(TiO2)(110)表面的表面能进行了理论计算. 结果表明, 二氧化钛的表面能与表面缺陷的百分率相关. 完整的表面具有最低的表面能, 表面能随着表面缺陷百分率的增大而升高, 这与自然环境下二氧化钛-金红石(TiO2)具有规整的(110)表面一致. 在光催化实验中利用二氧化钛表面的缺陷作催化剂需要考虑到表面的稳定性. 另一方面, 在完整的表面五配位Ti4+上填加氧原子与表面作用时, 表面能起初变化很小, 直到50%的五配位Ti4+被填充后表面能才开始升高.     

ArH~ 势能曲线的从头计算

ArnH＋是非常重要而又较简单的簇体系 .对于它们的深入研究 ,有助于人们认识质子在溶液中的溶剂化行为 .该簇系中最为简单而又重要的存在形式是 ArH＋和 Ar2H＋ .ArH＋可以在气相中稳定存在 ,在所有的 ArnH＋簇中被研究得最早 [1],实验数据也最为齐全 [2].人们对 ArH＋体系进行了许多理论计算 [3－ 6],但只局限于平衡键长、简正振动频率、解离能等分子参数 .计算结果与已知的振动转动光谱数据 [2]基本符合 . 　　为了给 ArnH＋体系的动力学研究打基础 ,我们利用 Gaussian98[7]程序包 ,对 ArH＋和 Ar2H＋体系的势能面进行了研究 .…     

Pt基催化剂表面氢氧电催化反应的理论计算研究

氢氧电催化反应是氢能源体系的重要反应,其热力学和动力学直接影响水解制氢和燃料电池的能量效率和功率密度.过去十多年来,基于量子化学的理论计算在电催化剂设计及电催化反应机理研究中得到广泛应用.结合文献结果,本文介绍了近年来在Pt基催化剂表面氢、氧电催化反应理论计算研究中获得的结果和认识.在研究中重点对反应中间体吸附结构、覆盖度及其对反应路径和动力学的影响机制进行了分析.结果指出,反应中间体的吸附特性不仅会影响反应控制步骤的活化能,同时通过改变表面反应活性位的结构和数量影响表面反应速率.对火山顶点附近的Pt基催化剂,简单计算的吸附能不足以准确预测催化剂活性,必须考虑吸附质的覆盖度和吸附结构的影响.在此认识基础上,根据表面反应自由能及速率与关键中间体吸附能、覆盖度及电极电势的关系建立微观动力学模型,利用密度泛函理论计算获得关键吸附中间体在催化剂表面的电化学吸附等温线(吸附结构及覆盖度与电极电势的关系),确定反应活性位、反应路径和动力学,构建催化活性与吸附能的关系曲线,预测催化剂的表面结构及尺寸效应,并对一些重要实验结果进行解释.     

沉淀还原法制备高性能CO2加氢合成甲醇Cu/ZnO/Al2O3催化剂

由铜基催化剂催化CO2+H2合成甲醇是有效利用CO2的潜在途径[1～5]. 但传统的催化剂对该反应的催化活性及选择性均很低[3～5], 因而寻求具有高活性及高选择性的新型催化剂已成为重要研究课题[4,6]. Cu/ZnO系列催化剂的制备方法和助剂对催化剂的性质及CO2加氢合成甲醇的反应性能有显著影响[6～10], 传统的气相还原活化铜基催化剂的过程常伴随强烈的热效应, 导致催化剂活化过程存在耗时长及还原条件难以控制等问题[11]. 本文采用沉淀-还原法, 用KBH4溶液对新鲜制备的碳酸盐共沉淀进行液相化学还原处理, 直接得到高活性及高选择性的还原态Cu/ZnO/Al2O3甲醇合成催化剂, 并可通过改变催化剂表面Cu+/Cu0活性物种的相对比例来改善催化剂的活性及选择性.     

二元表面活性剂溶液表面吸附层分子交换能的研究

由于分子间存在的相互作用,表面活性剂混合体系通常比单一表面活性剂更能降低溶液的表面能,该现象称为协同效应或复配增效^[1,2]。由于多元体系组成复杂,迄今仅能用正规溶液理论导出的非理想性参数（又称分子相互作用参数βs）来表征^[3-5],βs愈负,复配增效效果愈好。但如何从分子水平去理解βs至今尚不清楚。本文用二维晶格模型得出协同效应可用溶液表面层的分子交换能来描述,并推导出由βs计算该交换能的相应公式。     

负载型ZnO/SiO2及ZnO-SiO2溶胶凝胶催化剂的表面结构研究

催化剂的表面结构不仅影响催化剂的催化活性, 而且还影响反应产物的选择性[1]. 制备催化剂的方法不同, 其表面结构及表面性质也不同[2~4]. 浸渍法简单实用, 有利于得到高分散、晶粒细小的高比表面催化剂, 而溶胶-凝胶法则由于其制备温度较低, 易于形成无定形的或介态的氧化物相[5]而可达到分子级的混合, 其活性组分能有效地嵌入网状结构中, 不易受外界的影响而聚集或长大, 因此对催化剂的稳定性更为有利[6,7].     

Synthesis and structure of hydroxyisoxazolidines and derivatives of hydroxylamine and alkenals

The reactions of N-substituted hydroxylamines with alkenals serve as a method for the synthesis of the corresponding 2-substituted 3(5)-hydroxyisoxazolidines. The reaction pathway is determined by the nature of the substituent attached to the nitrogen atom. Ring-chain isomerism has been detected in these newly obtained compoundsTranslated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, No. 9, pp. 1270–1276, September, 1987.     

红霉素9,11-亚胺醚和乙腈分子加合物的合成和晶体结构

通过控制红霉素A (E)肟的贝克曼重排反应条件合成了一种关键中间体红霉素9,11-亚胺醚, 该化合物可与乙腈形成稳定的分子加合物(摩尔比为1∶1), 未见文献报道. 阐述了该化合物的合成、晶体结构、晶体学数据和结构参数. 该化合物为无色透明晶体, 属单斜晶系, 空间群P2₁. 对该加合物和已知化合物红霉素6,9-亚胺醚晶体结构的对照解析, 有助于对重排反应机理、异构化机理和两异构体还原差异性的分析, 对重排反应和还原反应起到积极的指导作用.     

Ti-V基储氢合金及其氢化物的物相结构与组分优化设计

Ti-V基储氢合金在室温、常压下即可表现出良好的储氢特性,且质量储氢容量明显高于传统AB₅型储氢合金,从而在氢气的精制和回收、运输和储存及热泵等方面有较早的应用。 此外,在混合气体分离、核反应堆中处理氢的同位素、镍氢电池及燃料电池负极材料等方面也得到了广泛的研究与关注。 基于目前Ti-V基储氢合金的研究现状,概述了该类合金的优势、限制性因素(包括成因)及改性手段。 此外,为了进一步理解Ti-V基合金储氢机理、构建合金组分与储氢特性之间的对应关系,本工作重点围绕Ti-V基储氢合金及其氢化物的结构、组分优化设计展开综述,并对其未来研究方向做出展望。     

Ni(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的乙基黄原酸盐与吡啶碱配合物的合成及性质的研究

乙基黄原酸基的结构为:(简写为Exan,它是一个双齿配体,能和许多金属离子形成稳定配合物。 本文依据实验结果,对3种Ni(Ⅱ)和2种Zn(Ⅱ)的乙基黄原酸盐混合配合物的性质作一些系统的比较.应用红外光谱讨论这些混合配合物的C—O及C—S键振动频率位移;用热谱讨论它们的热稳定性及失重过程的变化;通过组成分析用电子光谱及磁学方     

Sizes of atoms and ions and covalency of bonding in molecules and crystals

A new system of atomic radii for the elements up to barium inclusive is constructed. Values of the radii are chosen so as the dependence between the dissociation energy of diatomic homonuclear molecules and a depth of atom overlapping is monotonous, and the scatter of data is minimal. The depth of overlapping is calculated as a difference between the sum of atomic radii and an experimental interatomic distance. Conclusions are made that: the radii of free atoms and ions are determined by the value of the electron density equal to 0.01 au; they considerably change in molecules and crystals only as a result of the charge transfer from cation to anion; covalent bonding is well described by the overlapping of free atoms (ions), confined by the surface of the given radius, and its energy depends upon the depth of overlapping of valence electron densities of atoms. A method of overlapping atoms is proposed for the approximate estimation of ionic sizes and charges in bound systems.     

四环素-铕与卵磷脂的相互作用及卵磷脂的测定

以四环素(TC)-Eu3 作为荧光探针,提出了新的荧光光度法测量卵磷脂(PC)。在pH 5.7的酸度条件下,扫描不同浓度的PC与TC-Eu3 的荧光光谱。通过优化实验条件,得到了测定PC的最佳条件。卵磷脂能使TC-Eu3 位于612 nm处的特征荧光显著增强且增强的荧光强度与PC的量成正比。测量的线性范围为4.0×10-7~1.4×10-5mol/L,检出限为3.9×10-8mol/L。该方法已用于实际样品的测定。     

Interaction and Stability of Mixed Micelle and Monolayer of Nonionic and Cationic Surfactant Mixtures

Interaction and stability of binary mixtures of cationic surfactants hexadecyltrimethylammonium bromide (HTAB) or hexadecylpyridinium bromide (HPyBr) with nonionic surfactant decanoyl-N-methyl-glucamide (Mega-10) have been studied at different mole fraction of cationic surfactants by using interfacial tension measurements and fluorescence probe techniques. From interfacial tension measurements, the critical micellar concentration and various interfacial thermodynamic parameters have been evaluated. The experimental cmc's were analyzed with the pseudophase separation model, the regular solution theory, and the Maeda's approach. These approaches allowed us to determine the interaction parameter and composition in the mixed state. By using the static quenching method, the mean micellar aggregation numbers of pure and mixed micelles of HTAB + Mega-10 were obtained. It has been observed that the aggregation number of mixed micelles deviates negatively from the ideal behavior. The micropolarity of the micelle was monitored with pyrene fluorescence intensity ratio and found to be increase with the increase of ionic content. The polarization of fluorescence probe Rhodamine B was monitored at different mole fraction of cationic surfactants.     

Synthesis and Characterization of Chloralose-Derived Thiosemicarbazones and Semicarbazones and Investigation of Their Antimicrobial Properties

Thiosemicarbazones(7–10)/semicarbazones(11–14) were synthesized in good yields via the condensation of α-gluco-, β-gluco-, galacto-, manno- chloralose derived 1,4-furanodialdoses (1-4) with thiosemicarbazide(5)/semicarbazide(6). The structures of all products were characterized by FTIR, NMR spectroscopic methods and elemental analysis. The compounds have been found to display moderate antimicrobial activity against Gram-positive, Gram-negative bacteria and antifungal activity against a Candida albicans. MIC values of the compounds range from 260 to 1510 μg/mL.     

Synthesis and Photochemistry of Diphenylchlorin and Diphenylbacteriochlorin

5, 15-Diphenylporphyrin (DPP), a novel porphyrin model compound, was always inaccessible in quantities suitable for study1 because the difficulty of synthesis. So that the characteristic of this molecule had not been explored until a novel method developed for the preparation of DPP recently2. Therefore it will be possible for the synthesis of DPP-based photosensitizers, and investigation of their photodynamic properties. Here we reported the synthesis of novel photosensitizers 5, 15-diphe…