从头计算研究CH3C(O)OSSOC(O)CH3的构型和能量

采用从头计算B3LYP,MP3和MP4方法结合Aug-cc-pVDZ基组研究了CH₃C(O)OSSOC(O)CH₃最稳定的五种构象及其阳离子构型.理论计算了五种稳定构象的转动常数和偶极矩;运用电子传播子理论P3近似方法计算稳定构象外价壳层轨道的电离能,计算结果与光电子能谱实验结果符合的较好.根据构象的相对能量以及理论模拟电离能谱和实验光电子能谱之间的比较,说明在气相光电子能谱实验中至少存在两种构象.与中性构型相比,电离后的五种阳离子构型均发生了明显的结构弛豫,尤 关键词： 构象 电离能 相对能量 光电子能谱     

从头计算研究1-甲基-次黄嘌呤的电离能

采用从头计算B3LYP/Aug-cc-pVDZ方法研究了1-甲基-次黄嘌呤最稳定的六种可变异构体. 两种异构体N7H 和N9H有着相当的能量,远比其它异构体稳定. 理论计算了各种可变异构体的转动常数和偶极矩. 运用电子传播子理论P3近似方法计算稳定异构体外价壳层轨道的电离能,计算结果与光电子能谱实验结果符合较好. 根据异构体的相对能量以及理论模拟电离能谱和实验光电子能谱之间的比较,说明在气相光电子能谱实验中至少存在两种可变异构体.     

L-苯丙氨酸构象和电离能的理论研究

我们对L-苯丙氨酸进行了全势能面搜索,采用B3LYP方法优化了L-苯丙氨酸的648种可能构象,最终得到了37种稳定存在的构象.分别采用B3LYP、B3PW91、M06-2X、MP2和CCSD(T)计算了L-苯丙氨酸最稳定的10种构象的相对能量,其中M06-2X和MP2方法能够给出较好的结果.对比不同的基组,说明采用aug-cc-pVDZ已经接近达到基组收敛极限.用电子传播子理论P3近似方法计算稳定构象外价壳层轨道的垂直电离能与光电子能谱实验符合的很好;根据构象的相对能量以及理论模拟与实验的光电能谱的比对,说明对气相光电子能谱至少四种构象有贡献.     

L-苯丙氨酸构象和电离能的理论研究

摘要: 我们对L-苯丙氨酸进行了全势能面搜索,采用B3LYP方法优化了L-苯丙氨酸的648种可能构象,最终得到了37种稳定存在的构象。分别采用B3LYP、B3PW91、M06-2X、MP2和CCSD(T)计算了L-苯丙氨酸最稳定的10种构象的相对能量,其中M06-2X和MP2方法能够给出较好的结果。对比不同的基组,说明采用aug-cc-pVDZ已经接近达到基组收敛极限。用电子传播子理论P3近似方法计算稳定构象外价壳层轨道的垂直电离能与光电子能谱实验符合的很好;根据构象的相对能量以及理论模拟与实验的光电能谱的比对,说明对气相光电子能谱至少四种构象有贡献.     

烯丙醇和烯丙硫醇构象的Dyson轨道和电离能

用B3LYP/aug-cc-pVTZ方法研究了烯丙醇和烯丙硫醇的构象. 采用MP3、MP4(SDQ)和CCSD(T)方法计算了它们的相对能量,这两种分子Gg0构象均最稳定. 根据理论计算的电离能模拟的光电子能谱说明在气相实验中烯丙醇和烯丙硫醇至少存在四种构象. 烯丙硫醇最外壳层和次外壳层的Dyson轨道均显示出强烈的n_S和π_C=C混合特征,这是由于S的孤对电子轨道和C=C_π轨道之间的共振效应和诱导效应引起的.     

2-氟乙醇分子外价轨道的电子动量谱学

利用不共面不对称(e,2e)谱仪测量了2-氟乙醇分子外价分子轨道的束缚能谱和电子动量分布,并用外价格林函数方法和密度泛函理论计算了分子的电离能和轨道波函数. 通过理论计算与实验结果的比较,明确标识了实验测量的电离能谱. 考虑了2-氟乙醇分子五种异构体的玻尔兹曼热力学统计权重后,理论计算的电子动量分布能够较好地解释实验测量结果.     

1-碘丙烷分子的电子动量谱学研究：自旋-轨道耦合效应与分子内轨道相互作用

利用不对称不共面电子动量谱仪,在2.5 keV碰撞能量下,采用高精度的SAC-CI方法计算了1-碘丙烷分子束缚能谱,同时采用Hartree-Fock、B3LYP/aug-cc-pVTZ(C,H)6-311G^**(I)方法计算其电子动量分布. 并对电离能峰进行了标示. 结合非相对论与相对论计算方法以及自然键轨道分析,对最外层两个轨道(碘的5p孤对)的自旋-轨道耦合效应与分子内轨道相互作用进行了比较. 两种相互作用对电子动量分布的不同影响是可观的. 实验结果与相对论计算的结果一致,表明1-碘丙烷分子内自旋-轨道耦合效应占主导.     

探测二茂铁外价轨道(e,2e)反应中的扭曲波效应

利用第三代高效率电子动量谱仪,分别在600和1500 eV两种不同入射电子能量下获得了二茂铁(ferrocene)分子外价轨道的电离能谱和电子动量谱的相关实验结果.并利用非相对论与标量相对论密度泛函方法计算出了二茂铁的重叠型和交错型两种不同构象的理论动量谱.两种构象的外价轨道一一对应,理论电子动量谱基本一样.对二茂铁的外价轨道,在低动量区观测到了强烈的扭曲波效应,这与这些轨道主要由铁原子的3d轨道构成有关.通过相对论和非相对论计算结果的比较,表明相对论效应对于二茂铁的外轨道动量分布几乎没有影响. 关键词： 二茂铁分子 电子动量谱 相对论效应 扭曲波效应     

乙醇分子的高分辨电子动量谱学研究:单个构象异构体的轨道电子动量分布

利用高分辨电子动量谱仪测量了乙醇分子外价轨道的电离能谱,通过对一系列角度关联的电离能谱进行解谱,获得了各个电离能峰对应的分子轨道电子动量分布.利用密度泛函理论方法计算了乙醇分子两种构象异构体的轨道电子动量分布,通过与实验结果进行比较,发现实验测量的电离能为14.5和15.2 eV能峰对应的电子动量分布分别与理论计算的单个构象异构体trans 8a''和gauche 9a轨道电子动量分布符合较好.     

Li2分子含时波包动力学的理论研究

利用含时量子波包方法计算得到了Li2分子的光电子能谱,并运用波包动力学理论对含有不同参量的光电子能谱现象给出了合理的解释.通过分析文中的直观图像,研究了波包的动力学过程.结果表明,泵浦-探测脉冲的延迟时间对光电子能谱的形状有重要的影响;在较短延迟时间下,能谱独特的四峰现象是由光诱导势的产生引起的.     

从头计算研究超共轭效应对2-氯乙醇电子波函数的影响

运用从头算的B3LYP和MP2方法研究了2-氯乙醇分子五种构象的电子结构．在自然键轨道理论分析的基础上讨论了存在的分子内氢键和超共轭作用对构象稳定性的影响,结果说明后者是构象稳定性的主要因素．结合电子动量谱学研究了这种超共轭作用对最外价壳层轨道(HOMO)的电子波函数的影响,演示了动量空间HOMO波函数的不同．     

Ni基催化剂在邻甲酚原位加氢反应中的催化性能

采用等体积浸渍法制备了一系列负载型Ni基催化剂,利用XRD、H₂-TPR、NH₃-TPD 等技术表征了催化剂的理化特性,考察了载体(CMK-3、SiO₂ZrO₂、MgO、Al₂O₃)、助剂(Cu、Ce、Fe)对Ni基催化剂理化特性的影响,测试了230 oC、0.1 MPa冷压下催化剂对邻甲酚原位加氢反应的性能．结果表明,在负载型镍基催化剂作用下,甲醇水相重整制氢反应可以与邻甲酚的原位加氢反应相耦合;以CMK-3为载体的催化剂活性明显优于其他三种载体,邻甲酚的转化率为45.35%;助剂的添加对催化剂性能影响显著,Fe 的引入使原位加氢体系的转化率降至40.49%,助剂Ce、Cu的加入提高了Ni/CMK-3催化剂的原位加氢反应性能,转化率分别提高至64.6%、66.8%,Cu的添加改变了产物的分布,在产物中出现了新产物甲苯;同时探讨原位加氢反应路径及反应机理．     

乙炔高温裂解的从头算动力学模拟

本文采用了从头算动力学结合量化计算来研究乙炔的热裂解,发现了一条通过连续乙烯基卡宾加成生成苯环的机理,并和与这条路径相竞争的路径进行了对比. 此外,还得到了乙烯基卡宾的寿命.     

基于周期性边界条件的分块量子化学方法对液态水的从头算分子动力学模拟

本文利用分块量子化学方法,实现了在周期性边界条件下应用二阶微扰(MP2)理论对液态水的从头算分子动力学模拟. 通过采用aug-cc-pVDZ基组,MP2理论可以精确地描述水分子之间的相互作用势能面,因而在描述水的各项理化性质方面,MP2有望提供比密度泛函理论更加精确的结果. 本研究计算了多种水的结构及动力学性质,包括径向分布函数,扩散系数,偶极矩,三个临近氧原子的角度分布,氢键结构,都得到了与实验观测一致的结果. 因此,周期性边界量子分块方法可以作为一种研究水的物质结构的可靠理论方法,并且有望促进水科学领域争议性问题的解决. 同时,该方法具有普适性和可扩展性,为有效应用高精度量子化学从头算方法计算其他凝聚态体系提供了理论框架.     

B-X and C-X Band Systems of CuCl Revisited: Laser-induced Fluorescence Study in 465−490 nm

通过20400～21800 cm^-1的激光诱导荧光激发谱,重新研究了CuCl的B～X和C～X带系,洪特情形(a)的转动分析揭示出明显的单重态到单重态的跃迁特征. 测量的寿命(分别为4.670和4.667 μs)对于纯的单重态明显太长, 表明CuCl的B态和C态应该位于单重态(¹П和¹∑⁺)和三重态(³П_0,1,2)的混合区,光谱所观测到的这两个激发态可能是被临近三重态严重微扰的单重态.     

Effect of Cyclic Deformation on Magnetorheological Elastomers

采制备了铁颗粒含量分别是60%,70%和80%的三种材料,在应变幅值为50%,75%和100%的循环加载条件下,利用改进后的动态力学分析仪测试了循环加载后材料的储能模量和损耗模量. 结果显示铁颗粒含量为70%和80%的样品,其储能模量和损耗模量都和循环加载的幅值以及循环加载的次数有关,铁颗粒含量为80%样品受加载条件的影响尤其明显. 但铁颗粒含量为60%的样品,其性能却与循环加载的幅值和次数无关. 为了更好的研究磁流变弹性体受循环加载后的性能,样品还进行了准静态拉伸测试,并用扫描电镜对测试的样品进行了原位观察.     

2-三氟甲基吡啶的转动光谱及分子结构研究

本文测定了2-三氟甲基吡啶在2∽20 GHz频率范围内的高分辨转动光谱. 测定了转动常数、¹⁴N核四极耦合常数及离心畸变常数等一系列光谱参数. 同时还在自然丰度下测定了5个¹³C和1个¹⁴N单取代同位素异数体的光谱数据. 实验结果结合从头算准确地推导出2-三氟甲基吡啶的骨架结构. 实验测得同位素异数体的平面转动惯量P_cc数值均为44.46 u?²,表明此分子具有C_s对称性. 此外,本文计算了吡啶、2-氟吡啶、2-甲基吡啶和2-三氟甲基吡啶的分子表面静电势,以此分析了三氟甲基的取代对电子分布的影响.     

环戊酮光电离解离的实验和理论研究

本文介绍了真空紫外光电离质谱结合理论计算研究环戊酮单分子的光电离解离过程. 在9.0∽15.5 eV能量范围内,测量了环戊酮离子及其碎片离子的光电离效率曲线. 通过光电离效率曲线,将环戊酮分子的电离能确定为9.23±0.03 eV,并确认碎片离子为：C₅H₇O⁺,C₄H₅O⁺,C₄H₈⁺,C₃H₃O⁺,C₄H₆⁺,C₂H₄O⁺,C₃H₆⁺,C₃H₅⁺,C₃H₄⁺,C₃H₃⁺,C₂H₅⁺, C₂H₄⁺. 利用量子化学计算方法,在ωB97X-D/6-31+G(d,p)理论水平基础上,提出了C₅H₈O⁺的解离机制. 通过对环戊酮解离路径的分析,发现开环和氢迁移过程为环戊酮离子解离的主要路径.     

ZrO-双原子阴离子的光电子成像谱

利用激光溅射制备了ZrO^-双原子阴离子,测量了其光电子成像谱．实验观测到的光电子能谱可以在光学光谱和高精度从头计算的基础上得到很好的归属．ZrO^-的基态确定为²△态,其自旋-轨道分裂能为578±12 cm^-1,ZrO的电子亲和能测定为1.249±0.005 eV．第一次在实验上观测到ZrO的c³∑^-激发态,其相对于X¹∑⁺基态的能量为13316±24 cm^-1,同时还对ZrO与其等电子体NbN的电子结构进行了比较．     

基于芯-电子结合能偏移的碱金属中的表面、尺寸和热效应

还原氧化石墨烯是大规模生产石墨烯的前体;然而迄今为止,还原氧化石墨烯的电子结构还没有达成共识. 本文运用从头分子动力学方法研究羟基在石墨烯表面的吸附过程. 在吸附过程中,OH基团首先在位于两个碳原子桥位上方形成物理吸附络合物,然后翻越过渡态,最终被吸附在一个碳原子的顶位位点. 结果显示5×5石墨烯表面最多可以吸附6个羟基,表明石墨烯表面羟基的覆盖率约为12%. 计算结果还显示,负吸附能随着羟基吸附数目的增加而线性增加,带隙也随着羟基吸附数目的增加而线性增加.