Ab Initio Study on the Mechanism of Cycloaddition Reaction between Silylene Carbene （H_2Si=C：） and Acetone

The mechanism of cycloaddition reaction between singlet silylene carbene and acetone has been investigated with CCSD(T)//MP2/6-31G method. From the potential energy profile, it can be predicted that the reaction has two competitive dominant reaction pathways. One consists of two steps: (1) the two reactants (R1, R2) firstly form a four-membered ring intermediate (INT4) through a barrier-free exothermic reaction of 585.9 kJ/mol; (2) Then intermediate (INT4) isomerizes to CH3-transfer product (P4.1) via a transition state (TS4.1) with energy barrier of 5.3 kJ/mol. The other is as follows: on the basis of intermediate (INT4) created between R1 and R2, intermediate (INT4) further reacts with acetone (R2) to form the intermediate (INT5) through a barrier-free exothermic reaction of 166.3 kJ/mol; Then, intermediate (INT5) isomerizes to a silicic bis-heterocyclic product (P5) via a transition state (TS5), for which the barrier is 54.9 kJ/mol. The presented rule of this reaction: the [2+2] cycloaddition effect between the π orbital of silylene carbene and the π orbital of π-bonded compounds leads to the formation of a four-membered ring intermediate (INT4); The unsaturated property of C atom from carbene in the four-membered ring intermediate (INT4) results in the generation of CH3-transfer product (P4.1) and silicic bis-heterocyclic compound (P5).     

Synthesis, Crystal Structure and Quantum Chemistry of Dibutyltin 3, 4-Dimethoxybenzotate Compound

The dibutyltin 3,4-dimethoxybenzotate compound {[(3,4-(CH3O)2C6H3COO) Sn(Bu-n)2]2O}2 has been synthesized by the reaction of dibutyltin oxide with 3,4-dimethoxybenzoic acid. Its structure was determined by X-ray single-crystal diffraction. The crystal belongs to the triclinic system,space group P1 with a = 1.2003(2),b = 1.2821(3),c = 1.3666(3) nm,α = 80.50(3),β = 65.56(3),γ = 73.36(3)°,Z = 2,V = 1.8318(6) nm3,Dc = 1.530 Mg·m-3,μ(MoKa) = 1.413 mm-1,F(000) = 860,R = 0.0554 and wR = 0.1092. In the complex,each tin atom adopts a distorted tigonal bipyramidal structure,and the dimer structure is shaped by one Sn2O2 planar four-membered ring. The stabilities of the title complex,along with its orbital energies and composition characteristics of some frontier molecular orbitals have been investigated by means of quantum chemistry calculation methods.     

磺化聚醚醚酮与壳聚糖共混制备直接甲醇燃料电池用质子交换膜

给出了不同磺化度下的磺化聚醚醚酮(SPEEK)用作质子交换膜的一系列性能,另外提出了一种新型的酸碱共混质子交换膜,其中,磺化聚醚醚酮和壳聚糖分别被选为酸性、碱性高分子电解质,并对所制备的质子交换膜的相关性能如质子传导性,甲醇渗透性,吸水率以及膜溶胀性、热稳定性等进行了表征,结果表明此种新型复合膜尽管在质子传导性能方面有所下降,阻醇性能改变不大,但是膜溶胀性和吸水率方面有了较大的改善.磺化度为71.4%的SPEEK与壳聚糖以5∶1摩尔比共混制备的质子交换膜,其性质可以与商品化的Nafion 117相媲美,有望在甲醇燃料电池中得到应用.     

氧化镧作为直接硼氢化物燃料电池阴极催化剂的研究

通过采用线性电势扫描(LSV)和恒电流计时电势扫描方法对氧化镧作为直接硼氢化物燃料电池阴极催化剂的电化学性能进行了研究.实验结果表明:在单室燃料电池体系中,氧化镧对氧还原具有良好的活性,同时在强碱溶液中对硼氢根离子具有很强的稳定性且对硼氢根的水解没有任何促进作用.以镍基储氢合金作为电池的阳极催化剂组装成简单的单室燃料电池,电池的开路电压达到1.052 V,在常温下(21℃),电池于0.491 V获得最高功率密度65.25 mW·cm-2,电池运行稳定.     

PdO0,±1, PdH0,±1及PdOH分子结构和电子性质的从头计算

利用多种从头计算方法对PdO0,±1, PdH0,±1以及PdOH的结构和电子性质进行了理论研究. 优化了PdO分子两个能量相近的态(3∏和3∑-), 结果表明PdO 的3∏态较3∑-态更为稳定, 在单双激发耦合簇理论(CCSD)水平下3∑-态的总能量比3∏态的高出0.286 eV. 在结构优化的基础上计算了PdO以及PdH的绝热电离能(AIE)和电子亲和能(AEA), 计算结果与实验值符合得很好. PdOH的基态为Cs对称性的角型结构Pd—OH(2A'态), 另外还优化得到两个2A'态的亚稳结构, 分别对应于Pd—OH和O—Pd—H, CCSD水平下两个亚稳态的总能量较基态分别高0.405和2.284 eV, 优化得到了连接这两个2A'态的过渡态, 并计算了相应的反应能垒.     

甲硫醇和氢原子反应的从头算直接动力学

利用双水平直接动力学方法对反应CH3SH+H的微观机理和动力学性质进行了理论研究.对于此反应的三个反应通道,即—SH和—CH3基团上的两个氢提取通道及一个取代通道,在MP2/6-311+G(d,p)水平上优化得到了各稳定点的结构及振动频率,并在G3(MP2)水平上进行了单点能量计算以获得更精确的能量信息;在此基础上运用结合小曲率隧道效应校正的变分过渡态理论(CVT/SCT)计算了各反应通道在220-1000 K温度区间的速率常数.计算结果表明提取—SH基团上H的反应通道R1在整个反应温度区间都是主要通道,而随着温度的升高,低温下的次要反应通道——取代通道R3变得越来越重要,并且在高温下将成为一个竞争的反应通道;提取—CH3基团上H的反应通道(R2)由于具有较高的反应能垒,因而,其对总反应速率常数的贡献可以忽略.计算得到的总反应速率常数与已有的实验值符合得很好,进而我们预测了该反应在220-1000 K温度范围内速率常数的表达式为:k=5.00×10-18T2.39exp(-119.81/T),为将来的实验研究提供参考.     

快速数值差分递推改进算法在超宽连续谱模拟中的应用研究

对快速数值差分递推公式进行了改进,使之能够求解带有脉冲自陡峭项和脉冲内喇曼散射项的非线性薛定谔方程.通过与传统孤子解析结果及分步傅里叶方法数值结果的对比分析表明,快速数值差分递推改进算法是一种快速而准确的数值计算方法,它不仅能够同步考虑光学媒质中的群速色散作用和非线性克尔作用,而且将所有高阶非线性项对光脉冲传输的影响也...     

基于空间光调制器的波面重建优化方法研究

针对不同非球面面形的实时检测需求,研究了基于空间光调制器的标准波面重建技术.基于空间光调制器波面重建的原理设计了干涉测量系统,依据空间光调制器的自身特点选取修正离轴计算全息编码方式实现对标准球波面的编码.针对实验中空间光调制器作为全息再现介质引起重建波面质量下降问题,提出了错位叠加优化方案,并将这一过程进行了模拟实验....     

胸腺嘧啶低能量VUV光解离路径的实验和理论研究

利用同步辐射真空紫外光电离质谱和理论计算研究了胸腺嘧啶的光解离反应路径, 通过改变光子能量得到不同的质谱信号, 光子能量在12.0 eV时主要的碎片有m/z=98 (C₄H₆N₂₄O⁺)、97 (C₄H₅N₂O⁺)、84 (C₃H₄N₂O⁺或C<     

双分子水和氨气催化CF3OH分子裂解的理论研究

利用G3和CBS-QB3的理论方法研究CF₃OH分子裂解成FCFO和HF,并考虑大气中双分子和氨气对CF₃OH分子裂解的催化作用. 理论计算表明：由于在G3的理论水平下,计算的能垒为188.52 kJ/mol,所以CF₃OH分子在大气条件下不可能发生单分子裂解;当氨气和双分子水被加入时,能垒都被降到25.08 kJ/mol,起了强的催化作用. 除此之外,应用过渡态理论对速率常数进行了计算,计算结果表明：氨气催化CF₃OH分子的速率常数是单分子和双分子催化CF₃OH分子裂解速率常数的10⁹和10⁵倍. 考虑到大气中这些物质的浓度,计算结果预测了氨气催化CF₃OH分子裂解在大气中起到重要的作用.