甲烷在Ni表面及La薄膜上激活解离化学吸附

利用分子束技术改变甲烷的平动能E_k来研究E_k及其法向分量E_n对甲烷在Ni表面及La薄膜上激活解离吸附的影响。对CH_4/Ni及CH_4/La系统, 当甲烷的平动能E_k分别低于58.5 kJ·mol~(-1)及52.3 kJ·mol~(-1)时, 没观察到甲烷的解离吸附。当甲烷的平动能超过此阈值时, 即对CH_4/Ni系统, 当Ek=58.5增至63.8 kJ·mol~(-1)时, 初始沾着几率s_0由0至0.54线性增加; 对CH_4/La系统, 当E_k=52.3增至63.8 kJ·mol~(-1)时, S_0由0至0.49线性增加。这些结果表明, 两个系统的化学吸附是不经过前趋态的直接化学吸附。最后求出CH_4/Ni, CH_4/La系统的表观活化能分别为46.8 kJ·mol~(-1)和38.1 kJ·mol~(-1)。     

C_(70)与臭氧反应机理的理论研究

用半经验AM1方法研究了C_(70)与臭氧环加成反应的反应机理。采用Berny梯度 法优化得到反应的过滤度，并进行了振动分析确诊。计算结果表明：臭氧在C_(70) 6－6单、双键上的环加成反应均为复杂反应，由三步组成：第一步是O_3分子与C_ (70)的6-6单、双键发生1,3-偶极环加成反应，生成分子臭氧化物（即中间体I）， 6－6双键加成为放热反应，6－6单键加成为吸热反应，活化势垒分别为84.7和181. 2 kJ·mol~(-1)；第二步是中间体I的加成，C－C键断裂，生成两性离子中间体II 的放热反应，其势垒分别为61.3和13.3 kJ·mol~(-1)；第三步是中间体II脱去一 个Q_2分子生成具有环氧结构的C_(70)O，均为放热反应，活化势垒分别为169.3和 101.2 kJ·mol~(-1)；第三步是中间体I脱去一个O_2分子生成具有环氧结构的C_ (70)O，均为放热反应，活化势垒分别为169.3和101.2 kJ·mol~(-1)，从反应机理 和动力学角度解释了6－6双键加成优于6-6双键加成优于6-6双键加成优于6-6单键 加成的原因。O_3分子与C_(70)6-6双键的加成反应是协同且同步进行的，与6－6单 键的加成反应是协同但不同步的过程。     

TATB晶体结构的周期性密度泛函理论研究

对TATB晶体进行DFT-B3LYP/6-31G~(* *)周期性计算研究，求得其能带能带结 构和电子结构。探讨了结构-性能关系，从带隙约为4.1eV扒知TATB晶体的导电性处 于半导体和绝缘体之间，计算所得升华热为136.25kJ·mol~(-1)， 与实验值良好 相符，从原子间距和Mülliken集居分析，发现TATB晶体中同一层分子之间存在氢 键，而不同层之间距离较大，作用较弱，TATB分子中硝基氧带较多负电荷而氨基氢 带较多正电荷，这使TATB很难成为电子受体和给体，故化学上很稳定，考察晶体中 点电荷静电势，发现其在(001)面上的投影呈均匀分布，而在(100)和(010)面上的 揣影则有明显界面，表明同层分子间电子呈高度离域，异层之间相互作用极小，这 可解释TATB晶体沿c轴鼓胀以及受热循环后长大的各向异性和不可复原性等实验事 实。     

氧原子和羟基在Ni低指数表面的吸附动力学研究

应用5-参数Morse势方法模拟了O－Ni表面相互作用势,考察了氧原子在镍三个低指数表面的吸附特性.同时构造了羟基与Ni（100）、Ni（110）和Ni（111）表面相互作用的推广LEPS势,获得了羟基在表面的吸附位、吸附几何、结合能及本征振动等数据.理论结果表明,羟基垂直吸附于镍表面的高对称位是稳定的,垂直吸附于Ni（100）表面4-重洞位的吸附能为96.98 kJ•mol－1,垂直吸附于Ni（111）表面3-重洞位的吸附能为96.00 kJ•mol－1,在Ni（110）表面存在两种吸附态：垂直吸附于长桥位的吸附能为99.38 kJ•mol－1,倾斜14°吸附于赝势三重位吸附能为96.98 kJ•mol－1.理论结果与实验结果符合得较好.     

周期性密度泛函理论研究NO在Cu2O(111)表面上的吸附

运用广义梯度密度泛函理论(GGA)的PBE方法结合周期平板模型，在DND基组下，研究了NO以N端和O端两种吸附取向在Cu₂O(111)非极性表面上的吸附。通过对不同吸附位置的吸附能和几何构型参数的计算和比较发现：表面上配位不饱和的铜离子(CuCUS)为活性吸附位；NO的N端吸附比O端吸附更为有利，N端吸附时吸附能可达到113.5 kJ·mol^-1，而O端情况下只有39.7 kJ·mol^-1；NO倾斜吸附在Cu₂O(111)表面上，O端吸附时倾斜度更大。在两种吸附取向情况下，N-O键的伸缩振动频率都发生了较大的红移，N端吸附情况下红移150 cm^-1，O端时红移330 cm^-1。前线轨道分析表明，Cu与NO间的吸附作用主要是Cu的d轨道和NO的π^*轨道间的相互作用。表面弛豫的计算表明，Cu₂O(111)面的弛豫对O端吸附方式产生较大影响，考虑表面弛豫时O端吸附为很弱的化学吸附(吸附能为39.7 kJ·mol^-1)，而没有考虑弛豫时吸附能为60.5 kJ·mol^-1。     

乙酰丙酮热分解反应的理论研究

用MINDO/3方法研究了乙酰丙酮的热分解反应，研究结果表明，醇式构型比酮式构型稳定；具有最低能垒的两个反应通道──反应(1)和(2)的活化位垒分别为210.250和225.501 kJ·mol~(-1)．     

反相气相色谱法研究1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯的表面特性

采用反相气相色谱技术(IGC)研究了4种不同粒度的1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)的表面性质。4种不同粒度的TATB表面自由能的色散分量（γds）随着温度的升高而增加;粒度越大的粒子,其色散自由能上升越快;在较高温度下,粗颗粒TATB显示了更强的色散作用(γds=193.2 mJ/m2,353 K),粒度最小的亚微米TATB显示了最弱的色散作用(γds=64.0 mJ/m2,353 K)。由于制备方法不同和粒子大小的差异,4种TATB的表面酸碱性质显示了明显的差别,细颗粒TATB表面有较强的亲电子特性;而其他3种TATB在极性探针分子的作用下的吸附均表现为吸热吸附,表现出在分子内和分子间具有强烈的相互作用,其Ka和Kb值均为负。     

DHDECMP萃取硝酸铀酰的热力学研究

在288—343 K的温度范围内, 研究了不同浓度的DHDECMP(溶于DEB)自0.25—5摩尔硝酸介质中萃取铀(Ⅵ)的分配比与温度的关系. 据此, 用外推法首次获得了该萃取体系离子强度为零时的萃取热力学参数: K_t(1.15±0.10)×10~3, △H_t~0=27.5 kJ·mol~(-1), △G~0=-17.5 kJ·mol~(-1), △S°=33.5 J·mol~(-1)K~(-1).     

VDF-CTFE共聚物在TATB表面吸附链构象的分子动力学模拟

采用COMPASS力场和NVT正则系综的动力学计算模拟了偏氟乙烯(PVDF)与三氟氯乙烯(PCTFE)及其共聚物在1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)表面吸附能和吸附链的构象. 结果表明, 氟聚合物链与TATB表面距离小于0.8 nm时, 产生吸附放热效应. 在TATB表面, PVDF有强吸附作用, 而PCTFE的吸附能力差. 对VDF与CTFE单体摩尔比为1∶1, 1∶2, 1∶3和1∶4的共聚物吸附模拟结果表明, 共聚物的组成和链的序列结构对其在TATB表面的吸附行为和吸附链构象影响很大. 单体摩尔比为1∶2的交替共聚物链的吸附效果最佳. 随着共聚物链段中PCTFE链节的增加, 聚合物链的刚性增大, 在TATB表面吸附能力逐渐下降、吸附能亦降低, 尾型(tail)或环型(loop)构象数逐渐增多.     

TATB与二氟甲烷以及与聚偏二氟乙烯的分子间相互作用

动用密度泛函理论(SFT)B3LYP方法,取3－21G*基组,求得TATB(1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯)与CH~2F~2混合体系的三种优化构型以Boys-Bernardi方案校正基组叠加误差求得结合能。在B3LYP/6----311G*//B3LYP/3---21G*水TATB与CH~2F~2间的最大结合能为4.62kJ·mol^-1,还用MO－PM3方法计算TATB与---（CF~2CH~2}－(N=1,2,3,4,5,)的混合体系,由色散校正电子相关近似地求得其结合能力。当n＝5时,求得TATB与－（CF~2CH~2）--~n的最大结合能约为52.97kJ·MOL^-1。此外,自然键轨道分析用于讨论TATB与CH~2F~2之间的电荷转移。     

冲击载荷下TATB晶体滑移和各向异性的分子动力学研究

采用ReaxFF反应力场和分子动力学方法,研究了1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)炸药晶体在沿不同方向冲击载荷下的滑移和各向异性。冲击方向分别垂直于(101)、(111)、(011)、(110)、(010)、(100)和(001)晶面,冲击强度为10 GPa。研究结果表明,各冲击方向下可能被激发的滑移系均在{001}面,而其它滑移系均因很大的剪切阻力不容易被激发,这与TATB晶体沿c轴的层状结构和平面分子结构相符。预测了七个冲击方向下最容易被激发的滑移系,分别为(101)/{001}100、(111)/{001}010、(011)/{001}010、(110)/{001}010、(010)/{001}110、(100)/{001}120和(001)/{001}010。TATB晶体的冲击响应具有各向异性,动力学过程中体系的应力、能量、温度和化学反应都依赖于冲击方向。对垂直于(100)和(001)晶面的冲击,体系在滑移过程中遭遇的剪切阻力较高、持续时间较长,使得能量和温度较快升高,化学反应较容易发生;对垂直于(101)和(111)晶面的冲击,体系在滑移过程中遭遇的阻力较小且出现次数少,使得能量和温度缓慢升高,化学反应不易发生;对其余冲击方向,体系的响应居中。据此评价了7个冲击方向的相对敏感程度:(101)、(111)(011)、(110)、(010)(100)、(001)。本研究有助于在微观层次深入认识动载荷下TATB的响应机制、结构与性能的关系,为高能低感炸药的设计和研制提供理论参考。     

具有不同芳氧基取代酞菁钯聚集行为研究

为了研究具有不同芳氧基取代酞菁的聚集行为，合成了5种酞菁如 1,8,15,22- 四(2,4-二氯芳氧基)酞菁钯(Pel);1,8,15,22-四芳氧基酞菁钯(Pc2);1,8,15,22-四 (2,4-二特丁基芳氧基)酞菁钯(Pc3);1,8,15,22-四(2.5-二特丁基芳氧基)酞菁钯 (Pc4)和1,8,15,22-四(2,6-二溴-4-甲基芳氧基)酞菁钯(Pc5).酞菁的聚集行为由芳 氧基的性质不同决定。在四氢呋喃(THF)溶液中浓度在10~(-6)-10~(-5)mol·dm~(- 3)范围内，计算 得到5种酞菁的聚集常数分别为1.61*10~(-5)mol~(-1)·dm~3, 3. 87*10~(-5)mol~(-1)·dm~3, 2.60*10~(-5)mol~(-1)·dm~3, 1.21*10~(-5)mol~(- 1)·dm~3, 2.57*10~(-5)mol~(-1)·dm~3. 除了Pc1外，其余酞菁的单体和二聚体 吸收行为类似。在薄膜状态下，不同取代基对酞菁的吸收性质影响较大。成膜后5 种酞菁的吸收光谱都发生了改变，其中Pc1的吸收开关改变量大，而Pc5的吸收位置 改变最大。     

1-(4-硝基苯基)-3-(5-溴吡啶)-三氮烯的合成及其与镉(Ⅱ)离子的显色反应

报道了 1 (4 硝基苯基) 3 (5 溴吡啶)三氮烯(NPBPDT)的合成及其与镉的显色反应.在TritonX 100的存在下,该试剂能与镉发生显色反应,形成摩尔比为 2∶1型的黄色配合物,在 440nm处有一最大正吸收峰,在540nm处有一最大负吸收峰.以 440nm为参比波长, 540nm为测量波长进行双波长测定,表观摩尔吸光系数为3. 14×105 L·mol-1·cm-1,镉的浓度在 0~0. 48mg/L范围内遵守比尔定律.用拟定方法测定废水中的微量镉,结果满意.     

离子液体中钯配合物催化苯胺氧化羰化制苯氨基甲酸甲酯

使用含氮钯配合物为催化剂,离子液体为反应介质,高效地实现了苯胺羰化制 苯氨基酸甲酯。其中使用Pd-(phen)_2(PF_6)_2为催化剂,MeBuImBF_4为溶剂时其 转化频率高于8000 mol·mol~(-1)·h~(-1),较使用离子液体以前提高了57倍。     

脲和盐酸胍诱导过氧化氢酶去折叠的研究

用荧光相图法分别研究了脲和盐酸胍诱导牛肝过氧化氢酶去折叠的过程。当脲 浓度从0依次增大至0.50,4.5和8.0 mol/L时,过氧化氢酶从天然四聚体依次转变 为蓬松的四聚体、部分折叠的无活性二聚体和去折叠态,而当盐酸胍浓度从0依次 变化至0.65,2.5和6.0 mol/L时,过氧化氢酶则从天然四聚体集资转变为部分折叠 的激活二聚体、部分折叠的单体和去折叠态,这表明无论是用脲还是用盐酸胍作为 变性剂,该蛋白的变性过程都符合“四态模型”,但这两种变性剂诱导该蛋白去折 叠的途径和机制有较大差异。实验结果表明荧光相图法可以检测蛋白质去折叠的中 间态。用等温滴定量去热法研究了盐酸胍诱导过氧化氢酶去折叠过程的热力学, 25.0 ℃时低浓度盐酸胍诱导该蛋白从天然四聚体转变为部分折叠的激活二聚体的 本征摩尔构象变化焓、Gibbs自由能和熵分别为-69.2 kJ·mol~(-1),6.43 kJ· mol~(-1)和-254 J·K~(-1)·mol~(-1),据此推断盐酸胍通过熵效应和静电效应来 稳定和激活该二聚体。     

电子亲和势法判断负离子聚合单体的活性

提出了利用不同取代基烯类单体的电子亲和势来判断其负离子聚合反应活性的方法.采用密度泛函理论的B3LYP/6-31G(d)方法优化了不同取代基烯类单体几何构型,在B3LYP/6-311++G(3df,2p)水平上计算了其电子亲和势.通过电子亲和势计算值与文献报道实验数据比较,表明本文采用的计算方法是比较可靠的.结合不同取代基烯类单体的电子亲和势的计算结果,通过与Q-e关系及取代基常数σ数据进行比较表明,电子亲和势可以用来判断不同单体负离子聚合反应的活性高低.