基态N原子与CS2反应机理的理论研究

用密度泛函理论B3LYP/6 311+G 和高级电子相关偶合簇CCSD(T)/6 311+G 方法,计算研究了四重态氮原子与二硫化碳的反应,找到了分别形成CS+NS、NCS+S和CN+S2三个反应通道,优化搜索了各反应的过渡态,并用频率分析和内禀坐标法(IRC)验证了各鞍点构型和反应路径.在三个反应通道中,反应N+CS2→CS+NS由于具有较低的活化能而容易发生,其它两个通道活化能高很难发生,计算结果与实验结果一致.同时,对反应机理进行了详细的讨论.     

BF_3活化高锰酸氧化丙烯酸反应机理的密度泛函研究

用量子化学密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法对高锰酸根离子与丙烯酸的环加成反应机理进行了系统研究,全参数优化了反应势能面上各驻点的几何构型、振动频率和能量.计算结果表明:反应有两个竞争通道,即[2+3]反应通道和[2+2]反应通道,其中[2+3]通道比[2+2]通道的反应势垒降低了183.89kJ/mol,并通过在高锰酸根的氧原子上配位一个或两个BF3分子来研究BF3分子对反应体系的活化效应,结合两个BF3分子使得[2+3]通道的反应势垒降低为23.97kJ/mol,则有利于反应按该通道进行,然而[2+2]通道的反应势垒仍较高(195kJ/mol).这进一步表明该反应体系中加入一定量BF3能提高高锰酸氧化烯烃双键的化学活性.     

石墨烯中的单空位缺陷对铂原子催化解离氧分子的影响

采用密度泛函理论中的B3LYP方法研究了石墨烯中的单空位缺陷对铂原子(Pt)催化解离O_2分子的影响.计算发现O_2分子首先通过[2+1]或[2+2]环加成作用吸附在以单空位缺陷石墨烯为载体的Pt上(Pt-SV),并以不同的路径进行解离,吸附能分别为-158.23和-152.45kJ/mol.由于石墨烯片上单空位缺陷的存在,O_2分子更容易吸附在单空位缺陷处的Pt上,并且O_2在Pt-SV上解离的能垒(130.25kJ/mol)也明显比在Pt-pristine上解离的能垒低(76.23kJ/mol).因此石墨烯上单空位缺陷的存在提高增加了Pt的催化能力.     

Fe~＋（~6D）催化N_2O和CH_4制取甲醇循环反应的理论探究

本文采用密度泛函理论（DFT）B3LYP与耦合簇（CCSD）方法,研究了气相中四重态和六重态势能面上Fe＋催化N2O和CH4制取甲醇的微观机理.运用分子轨道理论和自然键轨道理论（NBO）对反应势能面进行分析,并通过自旋-轨道耦合（SOC）计算,讨论了势能面的交叉情况和自旋翻转的可能性.对Kozuch提出的能量跨度模型引入系间窜越几率加以修正,使其适用于非绝热两态反应.用修正后的能量跨度模型计算了催化剂的转化频率（TOF）,同时确定了整个反应的决速态.     

硅纳米线的化学气相沉积法合成

硅纳米线是近十几年来在纳米科学与技术领域快速发展的一种重要材料．通过精细的结构设计与材料合成,硅纳米线在生物传感、锂离子电池、太阳能电池和光电化学等领域展示出良好的应用前景．化学气相沉积（CVD）法是一大类重要的自下而上合成硅纳米线方法．本文简介了CVD法合成硅纳米线的主要进展,包括具有单一结构和复合结构的硅纳米线的合成．其中,单一结构的硅纳米包括本征（无掺杂）、掺杂和超长的硅纳米线;复合结构的硅纳米线包括轴向异质结、径向异质结、转折结构和树枝状结构的硅纳米线．     

铂催化3-炔-1-醇分子内加氢烷氧基化反应的理论研究

用密度泛函理论(DFT) M06-2X方法对铂催化的3-炔-1-醇分子内加氢烷氧基化反应机理和区域选择性进行了计算研究.计算结果表明:(1)通过羟基氧原子分别进攻分子内不同的炔烃碳原子形成两种竞争机制;(2)反应的关键步骤是分子内成环过程和氢迁移得到目标产物并释放催化剂的过程;(3)对于5-外切形成五元环产物的反应路径,具有相对较低的活化自由能;(4)两个竞争通道有一定的能量差,表明反应具有选择性但也会有副产物.计算研究结果与实验合成一致,并对实验报道给予了很好的补充和解释.     

气相中Ta~+活化分解CO_2的自旋禁阻反应机理

采用密度泛函理论中的UB3LYP方法,对Ta采用相对论校正赝势基组(SDD),C,O采用6-311+G(3d)基组,计算研究了气相中不同自旋态下Ta+活化CO2分解反应的微观机理.计算结果表明,Ta+活化CO2分解反应是典型的自旋禁阻反应,以五重态进入反应通道,经过五重态势能面到三重态势能面的系间窜越(ISC),最终产物TaO+,CO以三重态离开反应通道.运用Harvey方法优化出最低能量交叉点(MECP),并计算了MECP处的自旋-轨道耦合(SOC)常数(204.94cm-1),较大的SOC值说明了在MECP处的自旋-轨道耦合作用较强,势能面的交叉降低了自旋禁阻反应能垒,为反应提供了一条低能反应路径.运用Landau-Zener跃迁几率公式计算了MECP处系间窜越几率,较大的系间窜越几率说明了该自旋禁阻反应速率较快.     

两个共线Kerr黑洞度规迭加的时空结构

本文利用虚坐标方法研究了两个共线Kerr黑洞迭加的时空结构;首次得到了这种情况下视界以内的时空区域,并给出了2z₀>(M₁²-a₁²)^1/2+(M₂²-a₂²)^1/2时内外无限红移面和奇点随z₀变化的情况。由此我们可以看到,对于角动量平行及反平行的两个共线的全同Kerr解来说,当z₀→(M²-a²)^1/2时,尽管它们视界以外的时空结构分别趋于一个Kerr时空及一个Schwarzschild-NUT时空,但就整个时空结构而言,并非如此。同时,我们还可看到,当2z₀>(M₁²-a₁²)^1/2+(M₂²-a₂²)^1/2时,Einstoin场方程存在无裸奇点(而不是没有奇点)的解。 关键词：     

测量宇宙的温度

现在已确定宇宙微波背景的均匀性要好于104分之一,这是难于用通常的宇宙学解释的,因为由宇宙相反方面到达我们这里的微波不会有时间从大爆炸开始而达到热平衡。自1965年第一次发现之后,微波背景成为在数十亿年前宇宙处于很混乱时期这样一种宇宙“图景”的依据,因此天文学家对微波背景有极大兴趣.已测出微波背景的等价温度为2. 76 K,除去由于地球运动引起的微小各向异性外,在天空的各部分是相同的.一种称为“爆胀模型”的宇宙学理论是这样解答均匀性问题的,假设与我们今天探测到的微波背景相对应的宇宙部分在一段较早时期内是相互关联的(因…