Reaction of C2HCl2+O2: Combined TR-FTIR Spectroscopy and Electronic Structure

用时间分辨傅立叶变换红外发射光谱(TR-FTIR)和G3MP2//B3LYP/6-311G(d,p)水平的电子结构计算研究了环境化学中重要的二氯代乙烯自由基C₂HCl₂和O₂分子的基元反应通道和机理. 通过0.5 cm^-1高分辨的TR-FTIR发射光谱观察到三种振动激发态产物CO₂、CO和HCl,由光谱拟合得到CO和HCl的振动态分布,结合电子结构计算的反应势能曲线,提出反应机理和能量上最可能的反     

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 .…     

纳米尺寸氧化钇团簇阴离子与正丁烷反应的研究

在单一原子量分辨水平上研究纳米尺寸过渡金属氧化物团簇(M_xO_y^q)与小分子的反应不仅能够获得氧化物纳米颗粒的反应性随原子组成和尺寸连续变化的演变规律, 而且对认识其结构特征以及表面活性氧物种(如O^-•自由基)的产生机制等具有重要意义. 本工作分别采用耦合快速流动反应管和耦合四极质量过滤器-线形离子阱的两套反射式飞行时间质谱研究了不同“氧缺陷指数”(Δ)的氧化钇团簇Y_xO_y^- (x≤50,y≤76; Δ≡2y–1–3x, Δ=0~5)和掺杂氟(F)原子团簇Y _xO_yF^- [x≤49,y≤74; Δ≡(2y+1)–1–3x, Δ=1]与 n-C₄H₁₀分子的反应. 实验观测到Δ=1系列团簇(Y₂O₃)_NO^- (N=1~25)、(Y₂O₃)_NYO₂F^- (N=1~24)及Δ=4系列团簇(Y₂O₃)_NYO₄^- (N=1, 3~24)具有氢抽取反应活性, N≥2时其它Δ系列团簇(Δ=0, 2, 3, 5)在相同实验条件下没有表现出明显的反应性. 密度泛函理论研究Δ=1或4系列小尺寸团簇(Y₂O₃)_NY_xO_yF_0,1^- (N≤4;x=0, 1)的结构揭示O^-•自由基是氢抽取反应的活性位点, 结合实验可推测Δ=1或4系列纳米尺寸团簇(Y₂O₃)_NY_xO_yF_0,1^- (x=0, 1)结构中也含有O^-•自由基. 这些结果表明Δ=0系列惰性纳米尺寸团簇(Y₂O₃)_NYO₂^-可以通过吸附一个O₂分子发生电子转移生成O^-•自由基(O^2-+O₂→O^-•+O₂^-•), 也可以通过掺入F原子的方式生成O^-•自由基(O^2-+F^•→O^-•+F^-).     

低温加氢催化剂的设计: 理论与实践

简要总结了我们在C=C及C=O双键低温加氢双金属催化剂方面的最新研究成果. 首先, 我们以环己烯加氢为探针反应, 证明了平行使用多种研究手段的重要性, 包括单晶表面的基础研究与DFT计算, 多晶表面的合成与表征, 负载型催化剂的制备与性能测试等. 其次, 总结了双金属催化剂在其他加氢反应, 如丙烯醛C=O双键的选择性加氢, 苯的低温加氢, 以及乙炔的选择性加氢等反应中的应用. 最后, 讨论了利用金属碳化物代替贵金属Pt以减少双金属催化剂中Pt用量的可能性.     

臭氧与二乙胺和三乙胺气相反应的速率常数

利用自制的烟雾箱系统研究了臭氧与二乙胺和三乙胺的气相反应动力学. 实验过程中保证二乙胺和三乙胺浓度远远大于臭氧浓度, 使得实验在准一级条件下进行. 加入环己烷以消除实验过程中可能产生的OH自由基对反应的影响. 在(298±1) K和1.01×105 Pa条件下, 测得臭氧与二乙胺和三乙胺反应的绝对速率常数值分别为(1.33±0.15)×10^-17和(8.20±1.01)×10^-17 cm³·molecule^-1·s^-1. 与文献中已有的其它胺类的臭氧反应数据比较后发现, 臭氧与胺的反应可以用亲电反应机制来解释. 另外, 通过对比发现, 臭氧与三取代的烷基胺类的反应速率要远远大于其与二取代的烷基胺类的反应速率. 这在一定程度上可有助于解释外场观测到的气溶胶相中二烷基胺盐较多的事实. 利用测得的速率常数和大气中臭氧浓度, 还估算了二乙胺和三乙胺与臭氧反应的大气寿命. 结果显示, 与臭氧的反应是二乙胺和三乙胺在大气中的一种重要的消除途径, 尤其是在污染严重地区.     

钒氧阴离子团簇与小分子碳氢化合物反应的实验和理论研究

为了在分子层次上揭示相关催化反应的机理, 人们对过渡金属氧化物团簇与碳氢化合物分子反应进行了大量研究. 相比于过渡金属氧化物团簇阳离子, 阴离子对一些碳氢化合物的活性弱得多, 因此研究还很少. 在本工作中, 我们通过激光溅射产生钒氧团簇阴离子VxOy, 产生的团簇在接近热碰撞条件下与烷烃(C2H6和C4H10)以及烯烃(C2H4和C3H6) 在一个快速流动反应管中进行反应, 飞行时间质谱用来检测反应前后的团簇分布. 在VxOy与烷烃的反应中, 生成了产物V2O6H-和V4O11H-; 在与烯烃的反应中, 产生了相应的吸附产物V4O11X-(X=C2H4或C3H6). 密度泛函理论计算表明: V2O-6和V4O-11可以活化烷烃(C2H6和C4H10)的C—H键, 也可以与烯烃(C2H4和C3H6)发生3+2环化加成反应形成一个五元环结构(-V-O-C-C-O-), C—H键活化与环加成反应都需经历可以克服的反应能垒. 理论计算与实验观测结果相符合. V2O-6和V4O-11团簇都具有氧原子自由基(O·或O-)的成键特征, 活性O-物种也经常出现在钒氧催化剂表面, 因而本研究在分子水平上, 揭示了表面活性氧物种与碳氢化合物反应的机理.     

基于密度泛函理论的高精度有机分子化学位移在线计算系统平台

近年来,随着计算化学理论的不断突破,以及计算硬件性能的大幅提高,基于第一性原理针对有机分子开展¹H和¹³C核磁共振化学位移的精确计算技术也取得了很大进展,部分方法已经逐步用于较大分子及较复杂分子体系的准确预测．本文建立了一个基于密度泛函理论的高精度有机分子化学位移在线计算系统平台,能够在线交互式完成分子量小于800的分子的化学位移计算服务．该系统平台工具能加快构建分子结构与核磁共振谱图的映射关系过程,为有机分子核磁共振谱图的高效指认,以及结构精确解析提供一个新的有力支撑．     

硅（100）晶面上硅和二氧化硅的横向与纵向腐蚀速率

定义了硅表面上硅和二氧化硅的横向腐蚀速率 ,系统地测量了硅 (10 0 )晶面上的硅和二氧化硅在 4 0 %(质量分数 )氟化铵水溶液中的横向与纵向腐蚀速率 ,并和硅 (111)晶面上的测量结果进行了对比 .对比结果表明 ,尽管两种晶面上的硅和二氧化硅的腐蚀速率有明显的差别 ,其相应的表观活化能在误差范围内相同 .实验中还发现 ,溶液的温度为 38.2℃时 ,硅腐蚀过程中形成的气泡对硅的腐蚀速率有显著的影响 :开始时加速硅的腐蚀 ;但随着气泡在硅 /溶液界面的聚集 ,阻碍硅的腐蚀 .     

新型磷脂酶A2抑制剂研究

磷脂酶A2(PhospholipaseA2,PLA2)是专一性水解磷脂sn-2位脂键,生成脂肪酸和溶血磷脂的一类酶[1].医学研究表明抑制PLA2有可能控制炎症,因此,对PLA2抑制剂的设计成为国际上药物设计的热点[2].PDB数据库中已公布多套PLA2及其复合物的晶体结构,为PLA2抑制剂的基于结构设计提供了有利的条件.     

时间分辨CIDNP技术

简要综述了时间分辨CIDNP（Time Resolved Chemically Induced Dynamic Polarization Effect）技术的发展概况、原理、实验及其应用.