Ru掺杂SnO2半导体固溶体的电子结构研究

运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,建立了SnO₂以及不同比例Ru掺杂的SnO₂超胞模型,在对其进行几何优化后计算了Sn_1-xRu_xO₂(x=0,1/16,1/12,1/8,1/6,1/4,1/2)半导体的电子结构,并讨论了其晶格参数、电荷密度、能带结构和态密度(包括分态密度)等性质。结果表明,掺杂后,晶格参数随掺杂量的增加线性减小,与实验值的偏差在4%以内;掺杂后,在费米能级处可以提供更多的填充电子,使得电子跃迁至导带更容易,固溶体的导电性增强。为Sn_1-xRu_xO₂固溶体电极材料的发展和应用提供了理论基础。     

从学科发展和生活应用的视角学习碳的单质——“金刚石、石墨和C60”(第1课时)教学设计

主要从学科发展和生活应用的视角,对碳的典型单质的结构、性质及用途进行教学设计,在知识的教学中渗透微粒观、元素观和化学价值观.     

微格教学在化学双语教师培养中的应用

为了探究微格教学在化学双语教师基本教学技能培养中的的应用和作用,以化学教育专业(民族班)的学生为研究对象,开展了"通过微格教学培养化学双语教师"的教学试验、探索活动,组织学生实施了有计划的化学微格教学训练和研究,并对相关结果进行了科学分析。结果表明,微格教学能够使学生较为全面地了解自己的缺点与不足,并逐步改进和完善教学技能,是我们在较短的时间里迅速提高化学双语教师基本教学技能的有效途径之一。     

基于模型建构促进学生“化学反应速率”认识发展的教学研究

基于对“化学反应速率”已有教学研究和对“化学反应速率”概念本体的分析,提出了基于模型建构的“化学反应速率”的教学策略,构建了“化学反应速率”的认识模型及不同教学阶段的层级发展模型,并深入分析了“化学反应速率”对促进学生认识发展的功能价值.在理论分析和探讨的基础上,运用设计性研究和对比性教学实验进行了教学设计及实施研究,通过问卷调查、学生访谈等方法对教学效果进行了检验,总结出本研究的结论和启示.     

中国科学院兰州化学物理研究所分离分析科学技术研究室甘肃省天然药物重点实验室简介

中国科学院兰州化学物理研究所分离分析科学技术研究室/甘肃省天然药物重点实验室是集基础研究与应用研究于一体的高技术科研机构。基础学科属分析化学领域,主要研究方向有分离分析科学,天然药     

蔬菜中重金属含量测定方法的研究状况

综述了目前测定植株中重金属含量的4种主要方法,包括原子荧光光谱法(AFS)、原子吸收分光光度法(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)。分析了不同方法测定植株中重金属含量的原理、适用条件和研究现状,总结了其优缺点。得出电感耦合等离子体质谱法因其性能较强、实用性好的特点而在植株中的重金属含量测定方面具有明显的优势。同时展望了植株中重金属含量测定方法的发展前景。     

单壁碳纳米管对C-C键水解酶BphD的固定化性能

采用修饰与未修饰单壁碳纳米管固定C-C键水解酶BphD,并对固定化酶的相对活性、稳定性、重复使用性进行了考察.结果表明,未修饰单壁碳纳米管固定的BphD相对活性为游离态的52.5%,其热稳定性和在变性剂中的稳定性均有所提高,且重复使用10次仍可保持初始活力的90%.修饰单壁碳纳米管固定的BphD相对活性可达99.7%,但其稳定性没有明显提高.同源模建及分子对接分析结果显示,未修饰的单壁碳纳米管对BphD亚基之间的联系可能存在干扰作用,从而对其活性产生影响.     

二氧化碳在铜表面的吸附研究及其光致分解

使用X光电子能谱(XPS)及高分辨电子能量损失谱(HREELS)研究了二氧化碳在铜表面的吸附及其光化学反应.通过实验条件控制将物理吸附及化学吸附的二氧化碳吸附物种分别分离在规整铜表面及无序铜表面上,并使用193 nm激光对其照射研究其相应的光化学反应.结果表明只有化学吸附的二氧化碳物种在光诱导下发生了解理反应,而物理吸附的二氧化碳未发生反应.     

锂离子电池正极材料LiNi0.5Mn1.5O4金属掺杂的第一性原理研究

近来尖晶石相LiNi0.5Mn1.5O4被认为是一种有前景的二次锂离子电池正极材料.但是其相对较差的循环性能和倍率性能限制了LiNi0.5Mn1.5O4的大规模应用.金属掺杂被认为是一种提高其电化学性能的有效方法.然而,还急需深层次地理解掺杂对材料结构和电化学性质的影响.采用第一性原理方法,系统地研究了金属掺杂的LiM0.125Ni0.375Mn1.5O4(M为Cr,Fe和Co)电极体系的结构与电子性质.计算结果显示,少量的过渡金属M取代LiNi0.5Mn1.5O4晶格中的Ni,能够有效抑制材料在电化学脱嵌锂过程中的体积变化(从锂化相到脱锂相,体积变化率约为4%,而未掺杂的情况为4.7%),提高材料循环性能.体系态密度表明金属掺杂能够减小体系的带隙,进而提高材料的电子传导.另外,通过Li离子的扩散计算,我们发现与未掺杂的LiNi0.5Mn1.5O4相比,Co掺杂使得Li在材料中两条不同扩散路径的扩散能垒分别降低了约90 meV和140 meV,表明Co掺杂有利于Li在材料中的快速扩散.     

MoO2储锂性能及循环容量反常特性的第一性原理研究

基于第一性原理,对MoO2作为电极材料的储锂性能进行了计算,并探讨了其储锂容量在一定循环次数内呈上升的反常现象微观机理.计算了MoO2材料中Li的单键能,态密度(DOS)及其嵌锂电压,结果表明MoO2中Li的吸附能较大,储锂结构稳定.嵌锂结构呈金属性,嵌锂电压变化规律与文献实验结果一致.针对循环容量反常特性,计算了Mo的空位形成能,LiMoO2的差分电荷密度以及电荷布居情况,计算结果表明Li的嵌入能为O提供电荷,减弱了Mo—O键间的相互作用,另一方面嵌入的Li能减弱Mo空位形成后的电荷极化作用,从而大大降低Mo空位的形成能.形成的Mo空位能为Li的嵌入提供了新的吸附位点,提高了嵌锂的容量.计算结果与实验符合得很好,能为电极材料储锂性能的改善提供一定的理论指导.