交叉分子束研究氟原子与1,2-丁二烯反应动力学

利用通用型交叉分子束研究了氟原子与1,2-丁二烯的反应,观测到了C₄H₅F+H反应通道. 测量产物C₄H₅FF在实验坐标下的角度分辨的飞行时间谱,获得了这个通道质心坐标下的产物角分布和动能分布. 实验结果表明,相对于氟原子束方向,产物C₄H₅FF主要是后向散射,同时也有大量的前向散射. 这表明反应通道主要通过长寿命的络合物形成机理进行的,同时也伴有直接的双分子亲核取代反应(SN2)机理.     

用交叉分子束研究氟原子与反式1，3-丁二烯分子的反应

利用改进型通用交叉分子束装置和脉冲直流放电产生脉冲氟原子束实验方法 ,研究了氟原子和 1,3 丁二烯分子的反应散射 .只有一个脱氢原子反应通道被观测到 ,没有观测到碳碳单键、碳碳双键断裂以及氟化氢分子的生成 .直接测量到反应产物的角度分布和飞行时间质谱 .通过把实验数据从实验室坐标系转化到质心坐标系 ,得到反应产物在不同质心角度下的平动能分布和角度分布 .从反应产物的三维速度分布 角度分布 通量图中 ,得出氟原子和 1,3 丁二烯反应生成氢原子的过程是通过形成了一个长寿命的中间体     

束源转动的交叉分子束装置及其在分子簇动力学研究中的应用

本文报道的束源转动的交叉分子装置有两个互相垂直交叉交可同步绕一固定轴转动的脉冲束源，激光束可沿上述轴线方向与两束交叉。控制器是一四极质谱，它与散射中心的距离可以调节，探测方向固定不变与两个分子在同一平面内并指向散射中心，质谱产生的离子信号用高灵敏度的Ｄａｌｙ系统接收。该设备将用于研究分子簇的形成和裂解，分子或分子簇的光解和两分子束的交叉散射过程。用这台设备我们测量子在ＣＯ２和ＮＨ３超声束中形成的各     

原子分子物理与材料科学的交叉及应用

本文主要论述了从原子分子的微观层次上认识材料的结构及性质 ,介绍了今后新型材料的研究发展方向 ,对新型材料的开发和使用具有一定的指导作用 .     

原子氢辅助分子束外延GaAs(331)A表面形貌演化

研究了GaAs高指数面(331)A在原子氢辅助下分子束外延形貌的演化.原子力显微镜测试表明：在常规分子束外延情况下,GaAs外延层台阶的厚度和台面的宽度随衬底温度的升高而增加,增加外延层厚度会导致台阶的密度和台面的宽度增加然后饱和.而在原子氢辅助分子束外延情况下,当GaAs淀积量相同时GaAs外延层台阶的密度增大宽度减小.认为这是由于原子氢的作用导致Ga原子迁移长度的减小.在GaAs(331)A台阶基底上生长出InAs自组织纳米线,用光荧光测试研究了其光学各项异性特征.     

高比表面积TiO2与g-C3N4复合材料的光催化性能及机理研究

本文通过简单的溶剂热法制备了g-C₃N₄与高比表面积的TiO₂复合材料,该方法操作简单且能耗低. 甲基橙降解实验结果表明,高比表面积的TiO₂有效提高了光催化活性. 光电化学测试结果表明,与g-C₃N₄复合后,TiO₂的电荷载流子迁移速率得到明显改善. g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂的光催化活性很强,在100分钟内,6%-g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂对甲基橙的降解程度可达92.44%. 6%-g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂不仅具有良好的光催化降解性能,还具有较高的稳定性. 本文对6%-g-C₃N₄/高比表面积-TiO₂的光催化机理也进行了系统的研究.     

CO和O2分子与TiO2(110)表面负载Pt单原子的相互作用

Pt单原子在低温CO氧化反应中具有很高的催化活性. 利用扫描隧道显微术与密度泛函理论,研究了Pt单原子在还原性TiO₂(110)表面的吸附行为及其与CO和O₂分子的相互作用. 研究发现在80 K低温下,TiO₂表面的氧空位缺陷是Pt单原子的最优吸附位. 将CO和O₂分子分别通入Pt单原子吸附后的TiO₂表面,研究相应的吸附构型. 实验表明在低覆盖度下,单个Pt原子会俘获一个CO分子,CO分子同时与表面次近邻的五配位Ti原子(Ti_5c)成键,进而形成非对称的Pt-CO 复合物构型. 将样品从80 K升温到100 K后,TiO₂表面的CO分子会迁移到Pt-CO处形成Pt-(CO)₂的复合结构. 对于O₂分子,单个Pt原子同样会吸附一个O₂分子,O₂分子也会与最近邻或次近邻的Ti_5c原子成键形成两种Pt-O₂构型. 这些结果在单分子尺度上揭示了CO和O₂与Pt单原子的相互作用,呈现了CO与O₂反应中的初始状态.     

氟原子与反式1,3-丁二烯分子反应动力学的理论研究

在CCSD(T)／6-311g(d,p)／B3LYP／6-311g(d,p)的基础上对F原子与反式的1,3-丁二烯的反应体系进行了理论研究．计算中发现,这个反应体系有两个形成中间复合物的通道．同时,理论计算结果表明,在交叉分子束的实验中探测到的H原子是通过这两个形成长寿命的中间复合物的通道产生的．而通过同一个复合物通道,生成C2H3 C2H3F的速率要比生成氢原子的低,在交叉分子束实验中要探测到C2H3 C2H3F通道也是很困难的．理论分析的结果还表明, HF也可能是反应中的一个产物,它主要是通过直接抽取反应产生的．     

Y+SO2反应动力学成像

本文利用时间切片离子速度成像技术、交叉分子束和激光溅射技术研究了高碰撞能下(36 kcal/mol)钇原子与二氧化硫分子的反应动力学. 利用多光子电离在482∽615 nm的波长范围内得到了产物YO的时间切片离子速度成像. YO的切片图像显示其较宽的速度分布和前-后向散射为主的角分布,其中前向散射信号明显强于后向散射. 这种空间分布暗示了该反应通过一个中间体进行,且中间体的寿命不超过一个转动周期. 中间体的形成意味着该氧化反应电子转移机理的发生.     

交叉分子束实验研究F+D2(v=1, j=0)反应

本文使用交叉分子束方法研究了氟原子和振动激发态氘分子D₂(v=1, j=0)的反应. 使用受激拉曼抽运的方法制备了振动激发的D₂分子. 实验中未观测到来自于旋轨耦合激发态氟原子F^*(²P_1/2)与振动激发态D₂分子的贡献. 观测到来自于旋轨耦合基态氟原子F(²P_3/2)和振动激发态D₂的反应信号,相应的产物DF分子布居于v''=2,3,4,5振动态上. 与振动基态反应F+D₂(v=1,j=0)相比,振动激发态反应F+D₂(v=1,j=0)生成的DF产物转动分布更“热”. 获得了振动激发反应的四个碰撞能在0.32至2.62 kcal/mol范围内的微分反应截面. 在最低的碰撞能0.32 kcal/mol下,所有振动态的DF产物都以后向散射为主. 随着碰撞能的增加,DF产物的角分布逐渐从后向转移到侧向. 测量了DF(v''=5)产物的前向微分散射截面随碰撞能变化的曲线. 前向散射的DF(v''=5)信号出现于1.0 kcal/mol. 在2.62 kcal/mol碰撞能下DF(v''=5)主要为前向散射.     

CH2Cl与OH自由基反应机理的理论研究

用量子化学从头算方法对CH2 Cl与OH自由基反应生成HCCl+H2 O、HCOCl+H2 和H2 CO +HCl的机理进行了研究 .在UMP2 (FC) / 6 311++G 水平上计算出了各物种的优化构型、振动频率 ;并在Gaussian 3(G3)水平上计算了他们的零点能 (ZPE)、相对能量及总能量 .结果表明 ,CH2 Cl和OH自由基反应首先经无垒过程生成一个富能中间体CH2 ClOH ,中间体再经过一系列原子转移、基团旋转和键断裂分别生成产物HCCl+H2 O、HCOCl+H2 和H2 CO +HCl;三者均为放热反应 ,放热量分别为 72 .81、338.5 4和 35 4 .0 8kJ/mol;生成H2 CO +HCl放出的热量比生成HCCl+H2 O放出的热量多 2 81.2 7kJ/mol,与实验结果吻合 .     

单个水分子影响OH+O3反应的理论研究

利用CCSD(T)和MP2的理论方法研究了OH与臭氧反应,并考虑大气中水分子的影响．理论计算探索了OH与臭氧反应的两个反应通道,计算出的能垒与以前的实验和理论符合得较好．当水分子被加入时,反应变得更加复杂,发现了六个反应通道,更重要的是反应能垒降低约4.18 kJ/mol．为了评估这些过程在大气化学中的重要作用,用过渡态理论计算了反应速率．计算结果表明,在298 K,对于没有水参加反应的反应速率为5.16×10^-14 cm³/(molecule s)与实验一致．     

The molecular structure and the analytical potential energy function of S2^- and S3^-

In this paper, the equilibrium geometry, harmonic frequency and dissociation energy of S2^- and S3^- have been calculated at QCISD/6-311＋＋G（3d2f） and B3P86/6-311＋＋G（3d2f） level. The S2^- ground state is of 2IIg, the S3^- ground state is of 2B1 and S3^- has a bent （C2v） structure with an angle of 115.65° The results are in good agreement with these reported in other literature. For S3^- ion, the vibration frequencies and the force constants have also been calculated. Base on the general principles of microscopic reversibility, the dissociation limits has been deduced. The Murrell-Sorbie potential energy function for S2^- has been derived according to the ab initio data through the least- squares fitting. The force constants and spectroscopic data for S2^- have been calculated, then compared with other theoretical data. The analytical potential energy function of S3^- have been obtained based on the many-body expansion theory. The structure and energy can correctly reappear on the potential surface.     

Silane treatment of Fe3O4 and its effect on the magnetic and wear properties of Fe3O4/epoxy nanocomposites

In this study, the effect of silane treatment of Fe₃O₄ on the magnetic and wear properties of Fe₃O₄/epoxy nanocomposites was investigated. Fe₃O₄ nanopowders were prepared by coprecipitation of iron(II) chloride tetrahydrate with iron(III) chloride hexahydrate, and the surfaces of Fe₃O₄ were modified with 3-aminopropyltriethoxysilane. The magnetic properties of the powders were measured on unmodified and surface-modified Fe₃O₄/epoxy nanocomposites using SQUID magnetometer. Wear tests were performed on unmodified and surface-modified Fe₃O₄/epoxy nanocomposites under the same conditions (sliding speed: 0.18 m/s, load: 20 N).The results showed that the saturation magnetization (M_s) of surface-modified Fe₃O₄/epoxy nanocomposites was approximately 110% greater than that of unmodified Fe₃O₄/epoxy nanocomposites. This showed that the specific wear rate of surface-modified Fe₃O₄/epoxy nanocomposites was lower than that of unmodified Fe₃O₄/epoxy nanocomposites. The decrease in wear rate and the increase in magnetic properties of surface-modified Fe₃O₄/epoxy nanocomposites occurred due to the improved dispersion of Fe₃O₄ into the epoxy matrix.