表面悬挂键导致硅纳米线掺杂失效机理的第一性原理研究

利用第一性原理方法, 本文计算了B/N单掺杂SiNWs, 以及含有表面悬挂键的B/N单掺杂硅纳米线的总能和电子结构, 计算结果表明, 悬挂键的出现会导致单原子掺杂失效. 能带结构分析表明, B/N掺杂的H钝化的SiNWs表现出正常的p/n特性, 而表面悬挂键(dangling binding, DB)的存在会导致p型(B原子)或者n型(N原子)掺杂失效; 其失效的原因主要是因为表面悬挂键所引入的缺陷能级俘获了n型杂质(p型杂质)所带来的电子(空穴); 利用小分子(SO₂)吸附饱和悬挂键可以起到激活杂质的作用, 进而实现Si纳米线的有效掺杂.     

(H)FNO~+异构体的结构及异构化反应的量子化学研究

在CCSD(T)/6-311+G(2d,2p)//B3LYP/6-311+G(2d,2p)水平上对八种(H)FNO+异构体的结构和异构化机理进行了研究.用分子生成密度差结合电子密度拓扑分析方法讨论了FNO质子化过程中的电子转移,结果显示FNO质子化过程中除HFNO+中电荷由N,O原子向H,F原子转移外,其他七种异构体中均是H原子上电荷增加,F原子上电荷减小,说明电子由F向H转移.在八种(H)FNO+异构体中,HFNO+,FNOH-cis,FN(H)O+和FNOH+-trans能量较低,较稳定;异构体间通过H原子迁移、F原子迁移、分子内化学键转动及化学键的相对振动四种过程实现异构化,其中原子迁移过程的反应能垒很高,反应不容易进行.用电子定域函数(ELF)理论讨论了反应过程中化学键的变化.     

桂皮酰异丁胺类化合物定量构效关系的量子化学研究

桂皮酰胺类化合物具有多种生理作用。目前研究较多的主要在抗惊作用方面。以往的研究表明,桂皮酰胺类化合物的抗惊作用与苯环上取代基及酰胺氮原子上取代基有关。其中桂皮酰异丁胺类化合物有较强的抗惊生物活性。而苯环取代基与酰胺间存在合理搭配问题。为了研究此类化合物的结构与抗惊作用的关系,并为进一步改造结构提供数据。本文采用量子化学从头算方法对此类化合物进行了计算,探讨了这类化合物的量化参数与抗惊生物活性之间的关系。图1给出了这些化合物的结构式。     

环戊并二噻吩衍生物的合成及其应用

环戊并二噻吩衍生物作为一类具有刚性平面的类芴骨架结构的分子, 其光电材料衍生物由于具有带隙低、电导率高和良好的电荷传输性能等优点在塑料电子领域有着广泛的应用. 同时由于其易于进行结构修饰, 能够方便、快捷地引入各种功能基团, 可拓展合成多种衍生物. 依据环戊并二噻吩上噻吩S原子的位置不同, 可以将其分为6种构造异构体. 在这些构造异构体中, 目前关于4H-环戊[2,1-b:3,4-b']二噻吩衍生物的研究报道较多. 作者对4H-环戊[2,1-b:3,4-b']二噻吩衍生物的合成、性质及其在有机太阳能电池(OSCs)、有机场效应晶体管(OFETs)、有机发光二极管(OLEDs)等领域的研究进展进行了全面综述, 并对其有机半导体的格子化学进行了展望.     

萃取动力学光度法测定活化剂1,10-菲咯啉

研究了在pH值为6.5的NaH_2PO_4-Na_2HPO_4缓冲介质中,利用1,10-菲咯啉活化铜(Ⅱ)催化过氧化氢氧化邻氨基酚显色的指示反应,用萃取平衡控制反应时间和水相中邻氨基酚的浓度及反应程度,通过测量424nm下有机相的吸光度,建立了萃取动力学光度法测定活化剂1,10-菲咯啉的新方法,方法的线性范围为2.00×10~(-8)～6.00×10~(-6)mol·L~(-1)和6.00×10~(-6)～1.25×10~(-5)mol·L~(-1),检出限为6.2×10~(-9)mol·L~(-1)。用于水中1,10-菲咯啉稳定性的测定,结果满意。     

大气瞬变物种CH3SOx(X=0～2)的研究现状

二甲基硫(DMS)是全球大气含硫化合物的最主要来源,CH3SOx(x=0～2)是DMS氧化过程中的最重要中间体.对CH3SOx(x=0～2)氧化反应的研究,在理解大气化学和环境保护方面有重要意义.本文对CH3SOx(x=0～2)自由基的产生、氧化反应及它们在大气中的作用进行综述,提出了现有的主要科学问题和今后的研究前景.     

CH3SH与CN·自由基的反应机理及电子密度拓扑分析

在B3LYP/6-311＋＋G（d,p）水平上研究了CH3SH与CN·自由基的反应机理.找到了三个可能的反应通道,得到了各反应通道的反应物、中间体、过渡态和产物的优化构型、谐振频率.通过内禀反应坐标（IRC）跟踪确认了稳定点与过渡态的连接关系.在CCSD/6-311＋＋G（d,p）水平上进行能量校正,成功地解释了Brian等的实验结论.通过对反应进程中一些重要点的电子密度拓扑分析,讨论了反应进程中化学键的变化规律,发现了六元环状过渡结构.     

化学键的量子化学研究

利用量子化学方法计算N2O4分子的结构、N-N键键级及键鞍点处的电荷密度,形象直观的说明了N2O4分子中N-N键键长较长的原因.     

RN (R＝CH3, CH3CH2)异构化及脱氢反应的量子拓扑研究

利用量子化学从头算CASSCF方法在6-311＋G (d, p)基组水平上对单线态和三线态RN (R＝CH₃, CH₃CH₂)异构化反应及RN脱氢反应的微观机理进行了理论研究. 在MP2/6-311＋G (d, p)和CCSD/6-311＋G (d, p)水平上进行了单点能校正. 单态和三态势能面的交叉点(ISC)的存在清楚地说明了基态反应物³RN异构化为基态产物¹R'NH (R'＝CH₂, CH₃CH)的过程. 电子密度拓扑分析显示在整个异构化过程中有两种类型的结构过渡态: 单态反应通道为T型过渡态, 三态反应通道为环状过渡态. 单线态RN脱氢反应通道中“原子-分子键”的存在说明两个H原子是以H₂的形式从RN中脱去的.     

Theoretical Studies on Reaction Mechanism of CH3SO with NO

The potential energy surface （PES） of CH3SO radical with NO reaction has been studied at MP2/6-311G（2df, p） and QCISD/6-311G（2df, p） levels. Geometries of the reactants, transition states （TS） and products were optimized at B3LYP/6-311G （d,p） level. The geometries of the transition states were found for the first time. The calculated results show that the reaction can proceed via singlet-state or triplet-state PES. Because of the high energy barrier of triplet surface, the singlet surface reactions are dominant. The topological analysis of electron density shows that there are two kinds of structaral transition states （the bifurcation-type ring structure transition state and the T-shaped conflict structure transition state） in the titled reaction. The total electronic density of the reactants, TS and products and the spin electronic density on the triplet surface were also discussed in this paper.