C2F51分子C—I键解离的自旋-轨道从头算研究

采用考虑相对论效应的6—311G^＊＊全电子基组与多参考微扰理论,计算了该分子的包含自旋-轨道耦合效应的垂直激发能和基态、激发态C—I键解离势能曲线．理论计算发现,势能曲线3^3A＂与1^1A＂,2^1A＇出现交叉,交叉区域在C—I键长为0．241nm附近;基态1^A＇到激发态3^3A＂（^3Q0）的垂直激发能为4．658eV,与实验值4．662eV非常吻合．讨论了C2F5I分子作为碘激光介质的可行性．     

EuC分子的电子态结构和稳定性理论研究

本文分别采用Gaussian98程序的密度泛函B3LYP方法和Gamess程序的CAS-MCSCF方法,研究了EuC分子的结构问题.两种方法均得到了12重态是EuC分子的基态的结论.基于B3LYP方法,得到12∑+态的LUMO和HOMO能量差达到3.689 eV,明显的高于其他多重度的结果.基于MCSCF方法的结果显示,需要进一步的考虑相对论效应修正以及增大活性空间的尺寸将会得到对高自旋电子态更为可靠的结论.     

CH4+O2体系中碰撞-诱导O2(X3∑-g→a1Δg)跃迁几率计算

采用从头计算二阶自旋-轨道多组态准简并微扰理论计算了CH4+O2体系中O2分子X3∑-g-a1Δg,X3∑-g-b1∑+g和b1∑+g-a1Δg的碰撞-诱导跃迁几率,分析了O2分子振动对跃迁几率的影响,并与O2+H2模型的结果做了比较.     

静电纺丝法制备硼掺杂氧化硅纳米纤维用于低碳烷烃氧化脱氢制烯烃

乙烯和丙烯等低碳烯烃是重要的基础有机化工产品,广泛应用于化工生产的各个领域.相比于其他工艺,低碳烷烃氧化脱氢制烯烃工艺具有不受热力学平衡限制、无积炭等特点而被广泛研究.近年发现六方氮化硼(h-BN)、硼化硅(SiB6)和磷酸硼(BPO4)等非金属硼基催化剂能够高效催化烷烃氧化脱氢反应,并抑制产物烯烃的过度氧化,表现出高的催化活性和烯烃选择性.大量的研究表明,硼基催化剂活性起源于催化剂表面的"BO"物种(如B-O和B-OH等基团).氧化硼(B2O3)作为一种氧化气氛中化学性质稳定的含硼化合物,兼具丰富的"BO"位点,在反应条件下可形成多种结构以适用不同的化学环境,为制备高效的烷烃氧化脱氢催化剂提供了可能.在之前的研究中,多将B2O3浸渍在常规的TiO2,SiO2,A12O3等三维多孔载体上用于氧化脱氢反应.考虑到B2O3结构的灵活性和易于成键特性,需开发更为有效的合成策略,以提升B2O3催化剂在氧化脱氢反应中的活性和稳定性.本文采用静电纺丝技术合成了直径为100～150 nm的多孔掺硼二氧化硅纳米纤维(PBSN)用于低碳烷烃氧化脱氢反应.静电纺丝法合成的催化剂中硼物种在开放的氧化硅纤维骨架上均匀分散且稳定固载.一维纳米纤维结构不仅有利于扩散,且赋予催化剂在高重时空速(WHSV)条件下优异的烷烃氧化脱氢反应活性.在乙烷氧化脱氢反应中,当乙烷的转化率达到44.3％时,乙烯的选择性和产率分别为84％和44.2 μmol gcat-1 s-1.而在丙烷脱氢反应中,当丙烷转化率为19.2％时,总烯烃选择性及丙烯产率分别为90％和76.6 μmol gcat-1 s-1.在温度为545 ℃,丙烷WHSV高达84.6 h-1的条件下,催化剂保持长时间稳定.与其他负载型氧化硼催化剂相比,PBSN催化剂具有更高的烯烃选择性和稳定性.研究表明,在氧化硅负载B2O3催化剂催化丙烷氧化脱氢反应中,载体中Si-OH基团的存在可能会降低丙烯的选择性.瞬态分析和动力学实验表明,硼基催化剂催化烷烃氧化脱氢反应过程中O2的活化受到烷烃的影响.本文不仅为高效硼基催化剂的合成提供了新思路,也为深入理解该类催化剂上烷烃氧化脱氢反应过程提供了实验支撑.     

羟基化氮化硼催化乙烷氧化脱氢制乙烯

乙烯是最为重要的化工原料之一,目前其工业来源主要来自于烃类的水蒸汽裂解过程.该过程本质上是一个高温均相裂解过程,温度(>800?℃)高,能耗大,碳排放严重.乙烷氧化脱氢制乙烯属于放热反应,反应温度低,速率快,无积碳等限制,是一条更富有竞争力的工艺路线.然而,常用的金属或金属氧化物催化剂容易导致乙烯深度氧化,从而降低了乙烯选择性.纳米碳材料在烃类氧化脱氢反应中展现出一定的催化活性,但容易被氧化,难以用于反应温度高的乙烷氧化脱氢反应.本文报道了羟基化的氮化硼(BNOH)可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯.氮化硼边沿羟基官能团脱氢生成了动态活性位,从而引发了乙烷的脱氢反应.BNOH对乙烷氧化脱氢制乙烯显示出高选择性.当乙烷转化率在11%,乙烯选择性可高达95%;当乙烷转化率增加到40%,乙烯选择性保持在90%.重要的是,当乙烷转化率超过60%时,BNOH仍然可保持80%的乙烯选择性以及50%的乙烯收率.这些性能指标与现有工业乙烷水蒸气裂解过程运行性能相当.进一步优化反应条件,BNOH催化剂能够实现高达9.1 gC2H4 gcat-1 h-1的时空收率.经过200 h的氧化脱氢反应测试,BNOH催化剂活性和选择性基本恒定,表明其具有非常好的稳定性.X射线粉末衍射结果显示,反应前后BNOH催化剂的物相没有发生变化.透射电子显微镜测试证实,反应后BNOH催化剂的形貌和微观结构也没有明显改变.X射线光电子能谱结果显示,反应200 h后BNOH催化剂表面的氧含量仅从反应前的6.9 atom%微增到8.3 atom%.1H固体核磁共振谱测试显示,反应200 h后,BNOH催化剂上羟基含量无明显改变.结合原位透射红外光谱和同位素示踪实验,初步确定了BNOH催化剂上引发乙烷氧化脱氢反应的活性中心.氮化硼边沿的氧官能团并不能引发乙烷的氧化脱氢反应,而羟基官能团才是氧化脱氢反应发生的活性位.在乙烷氧化脱氢条件下,分子氧脱除羟基官能团上的氢原子动态生成BNO·?和HO2·?活性位.密度泛函理论计算表明,乙烷首先在BNO·?或HO2·?位活化生成乙基自由基,这些中间物进一步与气相氧物种发生反应脱氢生成乙烯.动力学测试结果也验证了上述实验和理论结果.     

7.5—30keVC^＋,N^＋,O^＋与H2分子碰撞的单电子俘获截面测量

建立了一套用于研究单价正离子与气体分子碰撞的单电子俘获过程的装置，测量了７．５－３０ｋｅＶ能量范围的Ｃ＋、Ｎ＋、Ｏ＋离子与Ｈ２分子碰撞单电子俘获截面。对于３０ｋｅＶ能量点，我们的实验结果和文献推荐值符合较好，其它能量点尚未见报道     

Structure and stability of various states of the EuC and EuC2 molecules

B3LYP level density functional theory （DFT） and multiconfiguration self-consistent-field （MCSCF） level ab initio method calculations have been performed on the basis of relativistic effective core potentials to investigate the nature of EuC and EuC2 molecules. The computed results indicate that the ground states of EuC and EuC2 are ^12∑^＋ and SA2, respectively. Dissociation potential energy curves of the low-lying electronic states of EuC have been calculated using the MCSCF method, and the same level calculation on EuC2 indicates that the dissociation energy of EuC2 of ground state compares well with the available experimental data. The bond characteristic is also discussed using Mulliken populations.     

Electron impact excitation of tetrasulfur S4 molecule

Electron impact excitation of tetrasulfur S₄ molecule is investigated in this work using R-matrix method. The twelve low-lying electronic states are used in close-coupling expansion to represent the target states, and the integral cross sections for elastic scattering and excitation into the six lowest electronic states are calculated.     

电子碰撞分子的R-矩阵研究

采用R-矩阵方法首次研究了电子碰撞激发S3分子过程.S3分子靶态采用24个电子态密耦合表示,计算了电子碰撞由基态1A1平衡位置垂直激发到电子激发态13B2,13B1,13A2,11A2和11B1的积分散射截面.     

新型希土4-羟基-7-三氟甲基-3-喹啉基甲酸乙酯配合物的光物理性质

首次合成了五种新型希土(Eu³⁺, Tb³⁺, Gd³⁺, Sm³⁺, Dy³⁺)配合物。配体为带有喹啉环的4-羟基-7-三氟甲基-3-喹啉基甲酸乙酯。并用元素分析、红外光谱和热分析方法确定了配合物的组成。通过测定钆配合物的低温磷光光谱表明4-羟基-7-三氟甲基-3-喹啉基甲酸乙酯的三重态能级为22000 cm^-1。配合物的光物理性质表明配体的三重态能级适于希土Eu³⁺, Sm³⁺, Dy³⁺和Tb³⁺，特别是Tb³⁺的发光。