氮掺杂石墨烯负载单原子Zr催化CO2加氢的密度泛函理论研究

基于密度泛函理论计算,研究了H2和CO2在氮掺杂石墨烯负载单原子Zr催化剂(Zr Nx-Gr)上的吸附和CO2催化加氢反应. H2和CO2在Zr N3-Gr上单独吸附的吸附能分别为-0.49和-2.17 e V,在H2和CO2共吸附状态下,吸附能为-2.24 e V,均高于在Zr N4-Gr表面的吸附能,表明Zr N3-Gr表面更利于CO2加氢反应的发生.在Zr N3-Gr表面, CO2在共吸附后保持了其单独吸附时的特性,削弱了H2分子的吸附. CO2在Zr Nx-Gr表面催化加氢反应起始于H2和CO2的共吸附构型,沿反式HCOOH路径形成甲酸盐(HCOO*)中间体,然后HCOO*基团吸附H原子形成反式甲酸,在Zr N3-Gr和Zr N4-Gr表面该路径的反应能垒分别为1.85和2.48 e V.另一路径为产生CO与H2O的反应,在Zr N3-Gr和Zr N4-Gr表面的反应能垒分别为1.86和1.73 e V,表明Zr N3-Gr更利于CO2加氢生成甲酸反应的发生,而Zr N4-Gr表面更利于CO的产生.     

杂化轨道成键能力及夹角计算公式的简洁推导

杂化轨道理论是化学键理论的重要内容,杂化轨道成键能力和杂化轨道之间的夹角是杂化轨道理论教学的重点和难点,多数教材通常直接给出相关公式,忽略导出过程,不能满足部分学生进阶学习的需要。本文给出了相关公式的简易推导,以期解疑释惑,加深学生对杂化轨道理论的认识和理解。     

STEAM教育跨学科思维评价研究——基于化学师范生的实证分析

跨学科思维是个体在解决复杂问题时,基于学科知识间的内在联系寻找问题解决方案的思维方式。基于SOLO分类理论和STEM教育的“融合斜面”构建跨学科思维评价框架,采用NVivo12分析软件依据“STEAM金字塔结构框架”对93位化学师范生的STEAM项目的任务分解资料进行编码和统计,分析化学师范生跨学科思维发展水平。以期为进一步寻求化学师范生跨学科思维高水平发展的策略提供参考。     

胍胶压裂液体系有机硼交联剂合成研究进展

胍胶压裂液是目前压裂作业中应用最多的工作液,但存在胍胶用量高、残渣量大、储层伤害严重的问题。有机硼交联剂因交联性能优异、延迟交联易调控、压裂液破胶彻底、可降低胍胶用量、减少胍胶残渣对储层的伤害,是目前胍胶压裂液体系交联剂的主要研究方向。文章介绍了胍胶压裂液体系有机硼交联剂的研究进展,探讨了有机硼交联剂的交联作用机理,重点总结了有机硼交联剂的合成研究情况,在此基础上对今后发展方向进行了展望。从合成研究情况来看,有机硼交联剂主要有多种配体复合制备、长链多头极性有机胺硼制备、纳米交联剂制备三种方式,在降低胍胶用量、提高压裂液携砂性能方面表现优异。今后研究中应以提高交联效率为关键,长链多头极性结构是主要研究方向,有机配体的优选和反应设计将是研究的核心问题。     

基于认知模型进阶的“元素周期律”教学——选择元素制备储氢材料

以科学研究热点“储氢材料”为载体进行选择性必修阶段“元素周期律”的教学。应用必修阶段已有的“元素及物质的系统认知模型”,通过选择元素制备金属氢化物、解析氨硼烷2个教学环节,在真实问题解决过程中基于认知需求认识电离能、电负性,了解双氢键,并将新认知与已有认知模型进行融合,实现认知模型进阶和系统思维能力发展,培养社会责任感。     

阳离子树脂交换分离-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定地质石膏样品中硼

硼石膏近些年在水泥、沥青混合材料等领域应用广泛,其主要成分为CaSO4·2H2O和B2O3以及其他杂质,因此准确、快速测定石膏样品中的硼元素对石膏的应用、资源综合利用等方面具有重要意义。而国家标准GB/T 5484-2012《石膏分析方法》中并没有硼元素的化学分析方法,且相关文献报道也很少。目前测定硼元素主要采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）,样品前处理多采用酸溶法,而碱熔法应用不多,主要原因是碱熔后溶液中产生大量盐分影响等离子体焰的稳定性,而732型阳离子交换树脂能吸附大量的钠离子,同时吸附了钙、镍、铁及稀土等阳离子,减少盐分干扰。基于此原理,本文采用氢氧化钠碱熔-732型阳离子交换树脂交换分离,在线加入铑内标的方式,建立了ICP-MS法测定石膏中硼的方法,同时由于石膏国家标准物质不包含硼元素的含量,采用高纯硫酸钙分别与岩石标准物质、水系沉积物国家标准物质和土壤国家标准物质混合配置成人工标准物质,并讨论了熔矿体系、阳离子加入量与吸附时间、清洗液、同位素的选择等实验条件。本方法的检出限为0.76μg/g,精密度（RSD,n=7）为0.9%~1.7%,相对误差为1.56%~3.96%,加标回收率在97.5%~102%,该方法快速、准确,记忆效应小,适合石膏中硼元素的测定。     

On a class of Riemann surfaces

It is considered the class of Riemann surfaces with dimT1 = 0, where T1 is a subclass of exact harmonic forms which is one of the factors in the orthogonal decomposition of the spaceΩH of harmonic forms of the surface, namely The surfaces in the class OHD and the class of planar surfaces satisfy dimT1 = 0. A.Pfluger posed the question whether there might exist other surfaces outside those two classes. Here it is shown that in the case of finite genus g, we should look for a surface S with dimT1 = 0 among the surfaces of the form Sg\K , where Sg is a closed surface of genus g and K a compact set of positive harmonic measure with perfect components and very irregular boundary.     

A way of constructing translation network operators by Bernstein operators

In the present paper,we provide a way of constructing translation network operators by Bernstein-Durrmeyer operators.     

药物小分子化学位移的量子化学计算研究

核磁共振的谱峰归属对分子结构的确定至关重要,用理论计算方法预测化学位移对谱峰的正确归属是极其有帮助的. 我们用量子化学的方法预测了乙酰水杨酸及其衍生物分子上碳原子的化学位移,并通过比较计算值和实验值得到不同理论计算方法的误差范围. 用HF和DFT理论计算芳环碳的化学位移时,CSGT方法比GIAO方法更为准确. 与其它方法相比,B3PW91//CSGT 在6-311G(d,p)基组下得到的芳环碳的化学位移最接近实验值. 采用B3LYP//GIAO计算时, 使用不同的基组 6-31G(d,p)和6-311++G(3df,3pd)得到的化学位移计算值只有δ 0.01~2.04的差异. MP2方法非常耗时,且对于计算精度的改善并不显著; 并且,由于电子相关性的影响,碳原子周围的电子环境对化学位移计算的准确性影响很大. 与实验值比较,HF方法由于忽略电子相关效应所以表现较差. 另外,碳链的增长对计算准确性也存在一定影响.      

1H-3-(3-吡啶基)-5-(3''-吡啶基)-1,2,4-三唑的钴(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构、热稳定性及配体的DFT计算

合成了一个多功能的配体1H-3-(3-吡啶)-5-(3'-吡啶)-1,2,4-三唑(3,3'-Hbpt,1)并得到了配体的晶体结构,运用DFT理论计算了配体的最优构型、优势构象和电荷分布。在此基础上,水热合成了一个配位化合物:[Co(3,3'-Hbpt)₂(H₂O)₄]·(ad)·6H₂O(2)(ad=己二酸),结构分析表明配合物2是零维单核化合物,它的三维超分子结构是由分子间氢键连接而成,其中包含着由游离的己二酸分子填充的矩形孔道。值得注意的是,配体在配合物中的几何结构和构象与理论计算的结果一致。另外,利用热重分析研究了配合物2的热稳定性。