水分子在高岭石中插层行为的量子化学研究

采用密度泛函理论B3LYP方法,在B3LYP/6-31G(d)理论水平上,构建高岭石的层间团簇模型Si6Al6O42H42(层间距为0.844 0和1.000 0nm),并对高岭石层间及其与n(n=1～3)个水分子相互作用的团簇的各种性质进行研究,如优化的几何构型、电子密度、氢键、能量、NBO电荷分布、振动频率等.结果表明,随着水分子个数n(n=1～3)的增加,体系的能量逐渐降低.水分子通过多种类型的氢键插层于高岭石层间,其中水分子间的氢键强度最强,其次是水分子与铝氧层之间形成的氢键,再次是水分子与硅氧层之间的氢键;层间距随着插层分子的增多而增大,但高岭石层间的活性位点依然存在,且位置较插层前没有明显变化.     

苯分子与Si6O18H12和Al6O24H30团簇模型相互作用的理论研究

粘土矿已经被广泛用来去除有机物,修复和净化被石油碳氢化合物污染的土壤和地下水. 我们选择高岭石作为研究对象,构造了Si₆O₁₈H₁₂和Al₆O₂₄H₃₀两个团簇模型分别代表高岭石的硅氧层表面和铝氧层表面,在MP2/6-31G(d,p)//B3LYP/6-31G(d,p)的理论水平上系统地研究了气态下苯分子和高岭石团簇模型的相互作用. 并进一步分析了苯分子和高岭石表面相互作用的各种气态性质,比如：优化的几何构型、结构参数、吸附能、自然键轨道电荷分布、振动频率变化、静电势、电子密度性质(次级氢键的电子密度和拉普拉斯算符值)和电子密度差分等. 优化的几何构型表明苯分子吸附在高岭石表面的本质可能是次级氢键的形成. 其他性质的结果进一步验证了次级氢键的存在,并指出苯更倾向于吸附在高岭石的铝氧层表面,且苯环和铝氧层表面形成近似90°的夹角.     

新型姜黄素类似物的微波合成及其抗氧化活性

采用微波法,取代苯甲醛分别与环戊酮和环己酮经克莱森-斯密特缩合反应制得中间体2,6-双苯亚甲基环己酮(2a~2e)和2,5-双苯亚甲基环戊酮(5a);2a~2e或5a分别与硫脲或尿素经Biginelli反应合成了8个新型的姜黄素类似物(3a~3e,4a,4c和6a),其结构经1H NMR,13C NMR,IR和MS表征。利用DPPH法比较3~6与姜黄素的抗氧化能力。实验结果表明:3~6的抗氧化能力均比姜黄素母核结构高;3比4和6的自由基清除能力强;随用药量增大,抗氧化能力呈现先增强后下降的趋势,并在0.09 mg·mL-1~0.12 mg·mL-1自由基清除率达最大。     

随机广义集值隐拟补问题

引入和研究一类随机广义集值隐拟补问题,构造了一个逼近问题解的随机迭代算法.在一定条件下,我们证明了这类问题解的存在性以及由随机算法所产生的序列的收敛性.     

一种改进的基于分水岭的图像分割算法

针对分水岭算法过分割现象,提出一种综合分水岭算法、中值过滤算法和归一化割算法的改进算法。该算法首先应用改进型的中值过滤算法对图像进行适当的除噪;然后通过分水岭变换对图像进行了初步分割,最后使用归一化割算法进行图像精度分割。算法集合了分水岭算法、中值过滤算法及归一化割算法的优点,既较好地解决了分水岭算法中过度分割的问题,又降低了归一化割算法的时间复杂度。实验结果表明该算法是一种切实可行的图像分割方法。     

表面活性剂控制合成不同形貌的纳米硫化铋

采用硝酸铋和硫脲为反应物,通过添加不同的表面活性剂如Triton X-100+OP-10、TX-10、Triton X-100,用回流法合成了硫化铋纳米花。所得产物用XRD、EDS、TEM、SAED、SEM以及UV-Vis进行了表征。结果表明,经85～110 ℃回流反应3 h,可以得到结晶良好、具有各种形貌的正交晶相的硫化铋纳米花。经计算,其晶胞参数为a=0.439 34 nm, b=0.965 64 nm, c=1.118 5 nm。UV-Vis分析表明,硫化铋     

基于纳米CuZSM-5分子筛的传感器用于沙林检测的研究

将纳米ZSM-5或CuZSM-5分子筛作为敏感膜,结合石英晶体微天平(QCM)制备了对神经毒剂沙林(GB)敏感的传感器,研究了硅铝摩尔比和铜离子修饰对毒剂检测性能的影响.结果表明,硅铝摩尔比为25的纳米CuZSM-5分子筛对GB响应最好,并可对GB进行连续多次检测,其灵敏度为19.1 Hz/(mg·m-3),检出限达1.1 mg·m-3(S/N＝3);线性范围为1.5 ～20.0 mg·m-3,线性相关系数为0.995 8,在毒剂检测中具有较强的应用前景.     

单位球上加权 Bergman-Nevanlinna空间到 Blo ch-型空间上乘法,复合,微分算子的乘积

文章用径向导数定义了 H(B)空间上的微分算子,从而研究了单位球上加权Bergman-Nevanlinna 空间到 Bloch-型空间上乘法,复合,微分算子的乘积,给出了这类乘积有界和紧的充要条件。     

锯齿形单壁碳纳米管的穿透能研究

基于分子动力学方法,研究了载能碳离子碰撞锯齿形单壁碳纳米管过程中初级碰撞原子(PKA)的运动过程和能量变化过程.分析了手性指数为(2n+1,0)(n=2~9)的单壁碳纳米管中PKA的穿透能与载能碳离子入射能间的关系.结果表明,穿透能与入射能之间呈线性增长关系,线性变化的斜率与碳纳米管直径有关.通过分析PKA势能随模拟时间的变化规律,阐述了初级碰撞原子的穿透能随入射能的增加而增加的物理机制.     

Role of graphene in improving catalytic behaviors of AuNPs/MoS2/Gr/Ni-F structure in hydrogen evolution reaction

The efficient production of hydrogen through electrocatalytic decomposition of water has broad prospects in modern energy equipment. However, the catalytic efficiency and durability of hydrogen evolution catalyst are still very deficient, which need to be further explored. Here in this work, we prove that introducing a graphene layer (Gr) between the molybdenum disulfide and nickel foam (Ni-F) substrate can greatly improve the catalytic performance of the hybrid. Owing to the excitation of local surface plasmon resonance (LSPR) of gold nanoparticles (NPs), the electrocatalytic hydrogen releasing activity of the MoS₂/Gr/Ni-F heterostructure is greatly improved. This results in a significant increase in the current density of AuNPs/MoS₂/Gr/Ni-F composite material under light irradiation and in the dark at 0.2 V (versus reversible hydrogen electrode (RHE)), which is much better than in MoS₂/Gr/Ni-F composite materials. The enhancement of hydrogen release can be attributed to the injection of hot electrons into MoS₂/Gr/Ni-F by AuNPs, which will improve the electron density of MoS₂/Gr/Ni-F, promote the reduction of H₂O, and further reduce the activation energy of the electrocatalyst hydrogen evolution reaction (HER). We also prove that the introduction of graphene can improve its stability in acidic catalytic environments. This work provides a new way of designing efficient water splitting system.