氧在CuCl(111)表面吸附的密度泛函理论研究

运用广义梯度密度泛函理论的PW91方法结合周期平板模型,在DNP基组下研究了氧分子和氧原子在CuCl(111)表面上的吸附.对氧分子在CuCl(111)表面吸附的相关计算和比较发现,覆盖度为0.25单层时的吸附构型为稳定的吸附构型,氧分子倾斜地吸附在CuCl(111)表面的顶位时比较稳定,吸附后O2分子的伸缩振动频率与自由O2分子相比发生了红移.态密度和Mulliken电荷布居分析结果表明,整个吸附体系发生了由Cu原子向O2分子的电荷转移.氧原子在CuCl(111)表面吸附的计算结果表明,氧原子倾向于以穴位(hollow)吸附在CuCl(111)表面,通过Mulliken电荷布居和态密度分析对氧原子在CuCl表面的吸附行为作了进一步探讨.     

卤代二硫烷互变异构体相对稳定性的理论研究

由于在有机合成化学、生命科学、大气化学和环境保护中的重要性,含有S=S键的过硫化物(硫烷)XSSX(X=H,CH3,F,Cl等)得到广泛研究。过硫化物XSSX可以有如图1所示的2种异构体,一种是与过氧化氢结构类似的非平面型的线型结构(属于C2点群),另一种是硫代亚砜型的分叉型构型(SSX2,属于C     

铜基催化剂催化合成甲醇和甲酸甲酯Ⅱ.溶剂及H_2/CO摩尔比的影响(英文)

在低温低压条件下,采用浆态床反应器和铜基催化剂考察了从合成气一步同时合成甲醇和甲酸甲酯（MF）反应,并考察了溶剂和H2／CO摩尔比对CuCl和Cu－Cr氧化物催化剂的催化活性和MF选择性的影响。结果表明,溶剂对CuCl和Cu-Cr氧化物催化剂的催化活性和MF选择性都具有较显著的影响。二甲苯和十氢萘是较好的溶剂。Cu－Cr氧化物催化剂的催化活性和MF选择性随着H2/CO摩尔比的增加而降低。此外,用不同沉淀剂制备的Cu－Cr－Mn和Cu－Mn氧化物催化剂的催化活性与其相应的催化剂的比表面积呈正相关。     

铜基催化剂催化合成气一步合成甲醇和甲酸甲酯Ⅲ.催化剂和助催化剂浓度的影响

在低温低压条件下,采用铜基催化剂和浆态多相催化反应,考察了从合成气一步同时合成甲醇和甲酸甲酯的反应以及催化剂和助催化剂浓度对催化活性和甲酸甲酯选择性的影响。实验结果表明,在实验范围内,催化剂的催化活性随催化剂和助催化剂浓度的增加而有规律的增大,甲酸甲酯选择性随催化剂浓度的增加而降低,但随甲醇钠助催化剂浓度的增加而增高。     

苯在CuCl（111）表面吸附的密度泛函理论研究

采用量子化学的密度泛函理论方法,探讨了苯分子在CuCl(111)表面上不同覆盖度下不同吸附位上的平行吸附行为. 计算结果表明,随覆盖度的减小,吸附作用增强, Cl位上的吸附是稳定的吸附模式,在低覆盖度下吸附能约为74 kJ/mol, 在顶位和穴位上的吸附属于较弱的物理吸附. 同时对吸附前后的电子布居和态密度进行了分析. 吸附过程中,苯分子的π电子向底物转移,同时Cu的 3d轨道的电子反馈给苯的反键π轨道.     

N2分子在UO(100)表面的吸附与解离

运用密度泛函理论中广义梯度近似(GGA)的VWN-BP方法结合周期性平板模型, 研究N2在UO(100)表面的吸附. 研究表明, N2平行吸附在UO(100)表面穴位为最稳定吸附构型, 吸附能为79.0 kJ·mol-1. Mulliken布居分析显示, N2获得电子. 吸附后, N—N伸缩振动频率发生红移, 波数在1770-2143 cm-1之间. 态密度分析表明, U原子将d、f电子转移至N2的2π轨道. 计算所得解离反应的能垒为266.9 kJ·mol-1.     

A Density Functional Study for the Reaction Mechanism of CO Oxidation on the Copper Cluster

We have studied the reaction mechanism of CO oxidation on the Cu_(13) cluster via density functional theory. There are two main reaction pathways to be considered: Eley-Rideal(ER) and Langmuir-Hinshelwood(LH) mechanisms, respectively. According to these two main reaction mechanisms, we have obtained five reaction pathways for the first CO oxidation(denoted as R_(ER1),R_(ER2), R_(LH1), R_(LH_2) and R_(LH3), respectively): R_(ER1) is CO_(gas) + O_(2(ads)) → O(ads) + CO_(2(gas)); R_(ER2) is CO_(gas) + O_(2(ads)) → CO_(3(ads)) → O(ads) + CO_(2(gas)); R_(LH1) refers to CO(ads) + O_(2(ads)) → O(ads) + CO_(2(gas)); R_(LH_2) refers to CO(ads) + O_(2(ads)) → OOCO(ads) → O(ads) + CO_(2(gas)) and R_(LH3) refers to O_(2(ads)) + CO(ads)→ O(ads) + O(ads) + CO(ads) → O(ads) + CO_(2(gas)). These pathways have low energy barriers and are strongly exothermic, suggesting the Cu_(13) cluster is very favorable catalyst for the first CO oxidation. However, there are higher energy barriers of 99. 8 and 45.4 kJ/mol in the process of producing and decomposing intermediates along the R_(LH_2) and R_(ER2), indicating that R_(ER1), R_(LH1) and R_(LH3) are superior pathways with lower energy barriers, especially the R_(ER1) channel. Thereafter, the second CO is more prone to react with the remaining oxygen atom on Cu_(13) along the ER channel in comparison with the LH pathway, in which the moderate barrier is 70.0 kJ/mol and it is exothermic by 59.6 kJ/mol. Furthermore, the interaction between the absorbate and cluster is analyzed by electronic analysis to gain insights into high activity of the copper cluster.     

2-羟基吡啶与水氢键作用的理论研究

本文采用量子化学的Hatree-Fock方法和密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在6-31G(d)水平上,研究了2-羟基吡啶分子(Hy)及其酮式互变异构体2(1H)-吡啶酮(Py)与水的相互作用。考察它们之间在形成Hy…H2O,Py…H2O,Hy…Hy,Py…Py和Hy…Py等复合物前后的能量变化和分子结构参数变化特点。计算结果表明,在这些复合物中都形成了较强的氢键作用,在水合物中,Py与水形成复合物时能量降低较多,与实验结果一致。经过零点振动能(ZPVE)和基组叠加误差(BSSE)校正后的复合物离解能分别为38.3,40.8,73.0,82.7和71.1 kJ/mol(B3LYP/6-31G(d)),水合物的离解能远小于二聚体复合物,而酮式结构的二聚体的离解能最大。     

NO在MgO(001)缺陷表面吸附解离的量子化学研究

在密度泛函理论框架下,采用嵌入点电荷簇模型研究了NO在MgO(001)完整和缺陷表面上的吸附。研究结果表明:具有氧缺陷结构表面的催化活性较高,有利于NO键的削弱;当另一个NO分子进攻已吸附的NO分子时,NO键将进一步削弱,直致断裂,并伴有N2O产生,这与UPS和MIES实验观察到的现象一致。Mulliken布居分析指出,底物电子向NO转移,并填充到NO的*反键轨道上,从而导致NO键的削弱,并形成NO-。这也是可能导致形成NO-的原因。研究还表明,具有镁缺陷的MgO(001)表面对NO的解离没有催化活性。     

苯在Ag(100)表面吸附的周期性密度泛函理论研究

 采用量子化学中的密度泛函理论结合平板周期模型方法,研究了苯在Ag(100)面上的吸附方式和相对稳定性. 通过对不同吸附位置的吸附能和几何构型参数的比较发现,苯在Ag(100)表面的吸附属于较强的化学作用,穴位吸附的稳定性优于桥位,顶位吸附最不稳定. 吸附的苯分子的平衡构型发生扭曲, C-C键有较大程度的伸长; C-H键的键长基本不变,但是偏离苯环平面,并背离Ag(100)表面. 在吸附过程中,电子由苯向表面银原子转移. 本文给出了详细的轨道示意图和电荷布居分析,并且与相关的实验和理论研究结果进行了比较.