替代元素铝和钕对La-Mg-Ni系AB3.5型贮氢合金性能的影响

用冷坩埚磁悬浮熔炼方法制备La0.7Mg0.3（Ni0.85-xCo0.15Alx）3.4（x=0.00,0.04）和La0.7-yNdyMg0.3（Ni0.81Co0.15Al0.04）3.4（y=0.10）贮氢合金,采用XRD,FESEM,EDS,P-C-T测试及三电极电化学性能测试研究合金的相结构、相成分、P-C-T曲线、电化学性能及相应电极的表面状态。Rietveld法全谱拟合表明,La0.7Mg0.3（Ni0.85Co0.15）3.4合金为多相结构,主相为Ce2Ni7型六方相,主相成分为（La,Mg）（Ni0.85Co0.15）2.9-3.3。P-C-T曲线显示随着Al和Nd的依次替代,平台压力从0.0118 MPa降低到0.0057 MPa再升高到0.0073 MPa。电化学性能测试表明,最大放电容量先从392.9 mAh.g^-1降低到363.4 mAh.g^-1再降低到343.7 mAh.g^-1,循环稳定性则从59.6%增加到73.1%再增加到79.7%。     

Acid chloride‐functionalized hyperbranched polyester for facile and quantitative chain‐end modification: One‐pot synthesis and structure characterization

Carboxylic acid chloride end‐functionalized all‐aromatic hyperbranched polyesters were prepared from the bulk polycondensation of the AB₂ monomer 5‐(trimethylsiloxy)isophthaloyl dichloride. The acid chloride end functionality of the hyperbranched polyester was modified in situ with methanol and yielded methyl ester ends in a one‐pot process. Chain‐end functionalization and esterification were quantitative according to both potentiometric titration and ¹H NMR analysis. The signals of ¹H and ¹³C NMR spectra of the esterified hyperbranched polyester were fully assigned from model compounds of the focal, linear, dendritic, and terminal units. The degree of branching and molecular weight averages measured by ¹H and ¹³C NMR spectroscopy and multidetector size exclusion chromatography increased systematically with increasing polymerization temperatures between 80 and 200 °C. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 40: 2855–2867, 2002     

电子转移反应O~2+O~2^.^-→O~2^.^-+O~2的从头算研究

利用abinitio方法,在UHF,UMP2及不同基组3-21G,6-31G^*,6-311+G^*和UMP2(full)/6-311+G^*水平上,研究了O~2/O~2^.^-自交换电子转移反应。优化了电子转移前后反应物和产物的结构,研究了体系能量的变化,计算了自交换电子转移反应的内重组能。对UHF方法和UMP2方法的计算结果进行了比较,并与实验结果进行了对照。结果表明UHF方法由于没有考虑组态相互作用,计算结果存在较大偏差,UMP2(full)/6-311+G^*水平上的计算结果与实验值吻合较好。在UMP2(full)/6-311+G^*水平上计算了气相自交换电子转移反应速率常数。在优化了电子转移复合物结构的基础上考虑了溶剂效应的影响,计算了水溶液中的溶剂重组能。研究结果表明O~2/O~2^.^-体系电子转移反应的活化能主要来源于溶剂重组能的贡献。最后计算了该反应在水溶液中的反应速率常数。理论计算结果与实验值吻合得很好。     

[Co(2,3-tri)(amp)Cl]^2^+几何经式异构体取代与重排规律、构效关系的研究

对[Co(2,3-tri)(amp)Cl]^2^+四个几何经式异构体在不同条件下的取代及重排反应进行了详细的考察。因二元胺中吡啶环造成的空间拥塞,使cis异构体碱水解速度比trans异构体约快100倍,控制碱水解实验结果表明,每一异构体的水解产物均含四个经式异构体,且具有相同分布。实验过程中未观察到面式异构体。在二甲亚砜中加热的重排反应中,异构体m1表现出最高的反应性,cis异构体均首先转化为trans异构体m3,而后可观察到trans异构体m3与m4的平衡。利用时间分辨核磁共振仪测定了氘代水里各异构体中各活性氢的氘代化速度。反应活性最低的异构体m4具有氘代速度最快的活性氢,当这些活性氢完全氘代化时仍未见其水解或重排产物;而相同实验条件下异构体m1或m2中相应活性氢的氘代化速度则要缓慢得多,但同时可观察到水解和重排产物。这说明在碱催化水解过程中氘代速度快的活性氢与异构体的反应性并非正比关系,然而活性氢的氘代化是观察到异构体水解重排的必要条件。利用量子化学从头计算法在赝势基组RHF/LANL2DZ的水平上对该体系各异构体进行了结构优化计算,与对应异构体的晶体结构参数比较,一般相对误差不超过3%,从能量角度来看,cis异构体比trans异构体高出约4kJ/mol,而面式异构体则至少比经式异构体高约17kJ/mol;考虑溶剂化影响,一般约低5kJ/mol。考察结构参数结果显示,结构变形性参数能较好地解释异构体反应活性。     

Al2F2分子结构与稳定性的ab initio计算研究

用abinitio方法在UMP2/6-311G(d)水平下计算了Al2F2分子可能的异构体构型和AlF二聚化成Al2F2分子的反应能。UMP2/6-311G(d)和UQCISD(T)/6-311+G(3df)//UMP2/6-311G(d)水平下的能量值均说明具有D2h对称性、1^Ag电子态的异构是Al2F2分子的最稳定构型,其Al-F键长为0.19074nm,键角Al-F-Al和F-Al-F分别为104.62°和75.38°,以及两个强振动,441.27cm^-1和401.93cm^-1,均与实验结果相符合。电子结构分析表明,具有D2h对称性的异构体的活性中心在2个Al原子上,在形成衍生物时是主要的反应加成位置。在UMP2/6-311G(d)和UQCISD(T)6-311+G(3df)//UMP2/6-311G(d)水平下得到了AlF二聚化能量分别为-75.01kJ/mol和-66.07kJ/mol,与文献估计算基本一致,说明AlF二聚化反应能量上是有利的。     

不对称方酸染料的电子结构与光导性的从头算研究

用量子化学从头算法,在RHF/6-31G(d,p)水平上优化了八种不对称方酸染料的分子构型,并对它们的分子内电荷转移程度与暗衰值,光敏值和最大吸收波长的定量关系进行研究,发现不对称方酸染料的分子内电荷转移性质,是影响不对称方酸染料光导性和最大吸收波长的重要因素。     

二氮双环阳离子游离基中N,N'-三电子键

用从头算HF/3-21+G^*优化了二氮双环[m,n,l]游离基阳离子(m,n,l≥2～5)。分子[4,4,4]和[2,2,2]^+.,[3,3,3]^+.,[4,4,4]^+.游离基阳离子的优势构型有D3对称性,而其它游离基阳离子的优势构型为非对称性。通过比较这些阳离子几何构型,HOMO和NHOMO(即NextHOMO和HOMO-1),和由MNDO计算确定的原子对作用能,表明当二氮双环游离基阳离子的桥链(CH2)n的n≥3时,桥头氮原子通过空间相互用用形成了一个弱的N,N'-三电子σ键。形成的三电子键强度不随环的扩大而增强。而三电子键强度被两个因素影响：一个是桥头氮原子间的p轨道重叠的取向;另一个是它们相应p轨道成分。     

液态水的分子动力学模拟

用分子动力学(MD)模拟方法在150~376K的温度范围内对液态水的微正则系统进行了研究。考察了液态水的结构及其性质。模拟采用了由从头算得出的柔性水-水相互作用势MCYL。对时间和空间的平均得出了液态中水分子几何构型及温度改变所引起的液态水结构变化。对径向分布函数gOH, gOO, gHH及配位数的分析表明, 在所考察的温度范围内, 每个水分子与相邻分子形成的氢键数为2~3, 水分子在参与的2个氢键中同时作为授受体。结合对振动谱的研究表明在低温时液态水形成的网络结构可能随温度的升高而形成小的簇结构。     

量子化学从头计算法研究C~7~6的分子静电势

在MNDO-PM3方法优化的分子结构基础上, 用Hartree-Fock/6-31G从头计算法研究了D2点群手性C~7~6稳定结构的分子静电势, 获得了过C~7~6对称中心的三个正交平面XY, XZ和YZ上的平面静电势图和径向静电势图, 并与C~6~0和C~7~0做了对比分析。     

双卡宾、双氮宾体系基态自旋的从头算研究

采用量子化学从头算UHF方法, 对平面型双卡宾及双氮宾体系的基态自旋情况进行研究。结合前面的分析结果, 进一步探讨了多自由基体系基态自旋的耦合规律, 为有机磁性体的分子设计提供了可靠的理论依据。