Al2O3X2（X=H,D,T）的电子振动近似方法

用密度泛函理论在B3LYP/6-311++g（d,p）基组水平上对Al₂O₃X₂（X=H,D,T）分子的可能较低能量构型进行了几何优化.结果表明该分子的基态电子态和对称性为Al₂O₃X₂（X=H,D,T）（¹A′）C_s,计算了氢同位素分子及Al₂O₃X₂（X=H,D,T）的电子能量E、定容热容C_V和熵S.用电子振动近似方法计算了固体Al₂O₃的氢化热力学函数△H⁰,△S⁰,△G⁰,以及平衡压力与温度的关系.当Al₂O₃吸附氢（氘,氚）形成固体时,反应的氢氘氚排代效应的顺序为氚排代氘,氘排代氢,与钛等金属与氢及其同位素反应的氢氘氚排代效应的顺序相反.总体来说,这种排代效应都非常弱.随着温度的增加,这系列反应的氢氘氚排代效应趋于消失.     

Al2O3X(X=H,D,T)的电子振动近似理论方法研究

用密度泛函理论(DFT)方法在6-311 G(d,p)水平上对Al2O3X(X=H,D,T)分子较低能量的几何构型进行了优化.计算结果表明该分子有两个可能基态,即Al2O3X(X=H,D,T)(2A′)Cs和Al2O3X(X=H,D,T)(2B2)C2v.全电子计算了氢同位素分子及Al2O3X(X=H,D,T)的能量E、定容热容CV和熵S.应用电子振动近似理论,即用单个分子Al2O3X(X=H,D,T)中的电子和振动能量和熵近似代表它们处于固态时的能量和熵,计算得到固体Al2O3的氢化热力学函数ΔH0,ΔS0,ΔG0以及平衡压力与温度的关系.当Al2O3吸附氢(氘,氚)形成C2v对称性气态Al2O3X(X=H,D,T)对应的固体时,氢气可以排代氘气,氘气可以排代氚气.这种排代效应非常不明显;形成Cs对称性气态Al2O3X(X=H,D,T)对应的固体时,反应的氢氘氚排代效应的顺序为氚排代氘,氘排代氢,与钛等的氢氘氚排代效应的顺序相反.总体而言,这种排代效应都非常弱.随着温度的增加,这一系列反应的氢氘氚排代效应趋于消失.     

氢化氧化铝的同位素效应研究

在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上预测了Al2O3H3分子的较低能量构型.其基态构型具有C s对称性,电子态为1A′.通过研究Al2O3M3和M2(M=H,D,T)的能量E、定容热容C V和熵S,用电子振动近似讨论了Al2O3+3/2M2→Al2O3M3反应的氢同位素效应,得到了Al2O3氢化的热力学函数?H0,?S0,?G0,及平衡压力与温度的关系.研究表明,氧化物Al2O3吸附氢(氘,氚)反应的同位素排代效应顺序为氚排代氘,氘排代氢,与钛等金属的同位素排代顺序相反.但排代效应都非常弱,且随着温度的增加趋于消失.     

氢同位素氚水T2 O((X)1A1)的解析势能函数

获得T2 O(X1A1)解析势能函数的主要困难在于Born-Oppenheimer近似下T2 O(X1A1)与H20(X1A1)势能函数的不可区分性.然而,在Bom-Oppenheimer近似下,分子势能函数实际上是键长、键角这些内坐标的函数,内坐标与核的运动相关,因而与分子振动频率、力常数和同位素质量有关.基于这种关系.用核运动效应对Born-Oppenheimer近似下T2 O(X1A,1)的电子能量进行修正,可获得体现同位素氢和氚质量差异的力常数,其结果与有关文献值是相符的.然后用多体项展式理论和方法,并考虑T2 O(X1A1)中两体项中的同位素效应,在确定T2 O(X1A1)离解极限和离解能以及计算所有两体项参数的基础上,获得了T2 O(X1A1)的解析势能函数.对应的等值势能图正确反映了T2 O(X1A1)的平衡结构特征,以及T OT→T2O和O2 T2→T2O的反应特点,为后续的碰撞研究提供了条件.     

LaNi_5和LaNi_(4 .7)Al_(0 .3)氢化物柱内氢氘间的排代

进行了室温附近LaNi5和LaNi4 .7Al0 .3 两种材料上气 固间氢氘的排代实验。两种材料的排代效果都较好 ,相比之下 ,LaNi5的更优。可以推测 ,在不要求得到高纯氚的情况下 ,都可以用作氚的冷卸载贮存床。初步的理论探讨揭示 ,气 固界面的化学交换反应是产生排代效应的原因 ,宏观交换规律决定排代效果。理想化的塔板理论模型对排代流出曲线的描述是有效和适用的 ,塔板高度是材料排代性能优劣的指标 ,在确定的排代条件下 ,如果塔板高度小于 1.0cm ,应该认为具有较好的排代效果。     

TiH(D、T)分子性质的量子力学计算

运用量子力学从头计算中的B3LYP密度泛函方法,计算了TiH(D、T)分子的结构,力学,光谱学性质和部分热力学函数,基于Debye晶格振动比热模型和Fermi-Dirac自由电子统计理论,计算了固体Ti的振动内能EV,振动和电子熵SEV,从而最终探讨了Ti吸收氢同位素气体生成一氢化物的ΔH、ΔS、ΔG以及氢同位素的平衡离解压P.结果表明:这些计算方法是可行的;在Ti吸收氢同位素生成一氢化物的反应中,ΔH、ΔS均为负值,且随温度升高,绝对值越大,ΔG则向正的方向增加;Ti的α-β转变对反应的热力学函数变化影响不大;室温直至723K,Ti的一氢同位素化物是相当稳定的;相同温度和压力下,氢置换一氢化物中的氘和氚,以及氘置换氚的反应,在热力学上有利.     

3keV氘离子在氚增殖材料Li2TiO3中的理化行为研究

在ITER固态实验包层设计中，固态氚增殖材料的性能是决定包层产氚能力的重要因素。钛酸锂（Li2TiO3）是非常重要的一种固态增殖材料，为了理解氢的同位素在Li2TiO3中的理化行为，本工作采用XPS和TDS实验设备开展了用3keV D2^＋离子源注入Li2TiO3材料的研究.通过实验，发现了4种氘的热解析峰，它们分别来源于表面吸附的氘离子，表面吸附的氘离子形成的D2O，材料体内E’-center俘获的氘离子和材料体内以O—D化学键态形式存在的氘离子。由于中子辐照损伤更容易在材料体内形成，E’-center俘获的氘离子和O—D键这两种化学态对我们理解氚的化学行为更加重要。Ti-2p电子态的X射线光电谱表明，随着氘离子通量增加，Ti^4＋转换成了Ti^3＋。从O-1s电子态谱看出，随着氘离子通量增加，有一个峰消失了。关于这个现象，还需做更进一步的实验研究。     

应用SVRT模型对氢与氘代甲烷反应的四维量子散射计算

应用SVRT(Semirigid Vibrating Rotor Target)模型和含时波包法对H CD4→HD CD3反应体系进行了量子散射计算,得出了该体系基态的反应几率,散射截面和热速率常数等量子结果,并比较了靶分子氘代甲烷中氘对氢的替代效应。     

OH，OCI，HOCl（1A＇）的从头算与势能曲线

采用Gassian09程序包中的多种方法对OH,OCI,HOCl分子的基态结构进行优化计算,优选出QCISD／6—311G（2df）,B3P86／6—311＋G（2df）方法分别对OH（X2II）,OCI（X2Ⅱ）分子进行计算,得到平衡核间距RoH=0．09696nm,Rocl=0．1569nm,谐振频率w（OH）：3745．37cm-1,w（OCI）=892．046cm-1,与实验结果非常符合．用Murrell—Sorbie势能函数对OH和OCI分子的扫描势能点进行拟合,其扫描点都与四参数Murrell—Sorbie函数拟合曲线符合得很好．优选出QCISD（T）／D95（df,pd）方法对HOCl分子进行计算,得到基态为x1A ＇,键长ROH=0．0966nm,键角∠HOCl=102．3°,谐振频率w1（a1）：738．69cm-1,w2（b2）=1260．25cm-1,离解能De=2．24eV．通过比较发现这些结果与实验值符合得很好,并优于文献报道的结果．随后计算出了力常数,在此基础上,推导出HOCl分子的多体展式势能函数．报道了HOCl分子对称伸缩振动势能图中在H＋OCl→HOCl反应通道上有一鞍点,H原子需要越过1．74eV的能垒才能生成HOCl的稳定结构,在Cl＋OH→HOCl通道上不存在明显势垒,容易形成稳定的HOCl分子．     

LaNi5和LaNi4.7Al0.3氢化物柱内氢氘间的排代

进行了室温附近LaNi5和LaNi4.7Al0.3两种材料上气-固 间氢氘的排代实验。两种材料的排代效果都较好,相比之下,LaNi5的更优。可以推测, 在不要求得到高纯氚的情况下,都可以用作氚的冷卸载贮存床。初步的理论探讨揭示,气- 固界面的化学交换反应是产生排代效应的原因,宏观交换规律决定排代效果。理想化的塔板 理论模型对排代流出曲线的描述是有效和适用的,塔板高度是材料排代性能优劣的指标,在 确定的排代条件下,如果塔板高度小于1.0 cm,应该认为具有较好的排代效果。     

Molecular Structures of H2X and D2X(X=0, S,Se, Te)

There are two possible configurations for H₂O, linear(D_∞h) or bent(C_2v). For a C_2v′, the three bands ν_1′ ν₂ and ν₃ should appear in both Raman and infrared. For a D_∞h. however, the ν₁, band should appear in only Raman and the ν₂ and ν₃ bands, in only infrared, that is, a principle of mutual exclusion of Raman and infrared should hold. The present author concludes that H₂X and D₂X(X=O, S, Se, Te) have a linear D_∞h. structure, since the obtained spectra show mutual exclusion of Raman and infrared.     

YPd3X（X=B,C）晶体结构、弹性性质与电子结构的第一性原理研究

在广义梯度近似（GGA）和GGA+U（在位库仑势）下,采用第一性原理方法系统地研究了三元过渡金属硼碳化合物YPd3X(X＝B,C)的晶体结构、弹性性质、电子结构和成键特性．计算的晶格参数和体弹性模量均与报道的实验结果吻合,而YPd3X(X＝B,C) 的弹性参数计算值则表明YPd3C的硬度大于YPd3B．根据晶体机械稳定标准得到YPd3B和YPd3C的失稳临界压强分别约为16.5GPa和23GPa．由Pugh经验关系可知YPd3X(X=B,C)均属于韧性材料,且YPd3B的韧性略高于YPd3C．电子能带结构分析表明YPd3B和YPd3C均具有金属特性,且导电能力相当．由态密度和电荷密度分析得知,X与Pd之间形成较强的共价键,而Y与Pd3X之间形成离子键,化学键键能的不同是两种材料的弹性参数存在差异的内在原因．上述的研究结果为YPd3X(X=B,C)的力电材料的设计和应用提供了一定的理论依据．     

YPd3X(X=B,C)晶体结构、弹性性质与电子结构的第一性原理研究

在广义梯度近似(GGA)和GGA+ U(在位库仑势)下,采用第一性原理方法系统地研究了三元过渡金属硼碳化合物YPd3 X(X=B,C)的晶体结构、弹性性质、电子结构和成键特性.计算的晶格参数和体弹性模量均与报道的实验结果吻合,而YPd3 X(X=B,C)的弹性参数计算值则表明YPd3C的硬度大于YPd3B.根据晶体机械稳定标准得到YPd3B和YPd3C的失稳临界压强分别约为16.5 GPa和23 GPa.由Pugh经验关系可知YPd3X(X=B,C)均属于韧性材料,且YPd3B的韧性略高于YPd3C.电子能带结构分析表明YPd3B和YPd3C均具有金属特性,且导电能力相当.由态密度和电荷密度分析得知,X与Pd之间形成较强的共价键,而Y与Pd3X之间形成离子键,化学键键能的不同是两种材料的弹性参数存在差异的内在原因.上述的研究结果为YPd3X(X=B,C)的力电材料的设计和应用提供了一定的理论依据.     

基于X射线衍射仪的X光晶体本征参量的标定

X光晶体本征参量的实验标定是准确鉴定X光晶体种类和品质,研制各种类型晶体谱仪,X光线谱定量测量和高分辨X光单能成像的基础.基于X射线衍射仪,通过制作平面晶体样品架,采取控制X射线管电源、滤波片选取和厚度控制等措施,极大地抑制了Cu-KJ3及韧致辐射,使X射线管光源Cu-Kα单能化,提出了用滤片作为光源单能化的判据.对X光线谱测量中常用的X光分光晶体季戊四醇[PET(002)]的晶格常量2d和Cu-Ka能点的积分衍射效率R.进行了标定方法研究,其标定值分别为(0.87425±0.00042)nm和(1.759±0.024)×10-4 Rad.基于X射线衍射仪的X光晶体本征参量的精密实验标定方法既快速高效,且十分方便和灵活.通过更换衍射仪的X射线管靶材,采取类似方法,可以标定其它能点的晶体积分衍射效率,可为X光晶体的本征参量库提供更多的标定数据.     

Sc12X团簇(X=B,C,N,Al,Si,P)的电子结构和稳定性

基于第一性原理,在密度泛函理论框架下,用广义梯度近似(GGA)研究二十面体Sc12X(X=B、C、N、Al、Si、P)中性和荷电团簇的电子结构和稳定性,系统计算了它们的基态束缚能(BE)、原子间平衡间距、最高占据轨道(HOMO)与最低占据轨道(LUMO)之间的能隙、局域电荷以及HOMO电子构型.研究表明,用C、Si原子或荷电后的B、N、Al、P离子分别替代团簇Sc13中心原子可以使其成为稳定的结构.Sc12X团簇束缚能改变的原因在于掺杂改变了中心原子或离子与表面原子的轨道杂化.     

低强度X射线影像仪的新发展

扼要介绍国内外Ｌｉｘｉｓｃｏｐｅ的概况。提出在国产系统中在Ｘ射线源前加置Ｘ射线准直器,Ｘ射线影像增强采用纤维光学输出窗和小孔径大面积微反,可以必普像质、扩大视场。     

QCD Sum Rules Study of X（4350）

The QCD sum rule approach is used to analyze the nature of the recently observed new resonance X （4350）, which is assumed to be a diquark-antidiquark state [cs][cs] with jPC = 1-＋. The interpolating current representing this state is proposed. In the calculation, contributions of operators up to dimension six are included in the operator product expansion （OPE）, as well as terms which are linear in the strange quark mass ms. We find ml-＋ = （4.82 ~ 0.19） GeV, which is not compatible with the X（4350） structure as a 1-＋ tetraquark state. Finally, we also discuss the difference of a four-quark state＇s mass whether the state＇s interpolating current has a definite charge conjugation.     

掠射技术与X射线荧光分析

掠射技术引入Ｘ射线荧光分析成为一种新的材料及薄膜分析技术。运用此技术命同材料表面及薄膜的密度、厚度、界面粗糙度、成分的深度和剖面分布等各种信息，本文介绍了掠射技术在Ｘ射线荧光分析中的应用及近年来的发展和前景。     

Density functional theory study of hydrogen storage on Ni-doped C59X (X = B,N) heterofullerene

ABSTRACT

Hydrogen storage reactions on Ni ? C₅₉X(X = B, N) heterofullerene are investigated by using the state-of-the-art density functional theory calculations. The Ni atom prefers to bind at the bridge site between two hexagonal rings, and can bind up to five hydrogen molecules with average adsorption energies of (?0.94, ?0.48, ?0.33, ?0.25 and ?0.20 eV) per hydrogen molecule for Ni ? C₅₉B, while (?1.20, ?0.60, ?0.41, ?0.28 and ?0.23 eV) per hydrogen molecule for Ni ? C₅₉N. With no metal clustering, the system gravimetric capacities are expected to be as large as 10.87 and 10.85 wt % for 5H₂NiC₅₉B?and 5H₂NiC₅₉N, respectively. While the desorption activation barriers of the complexes 1H₂ + C₅₉X?(X = B, N)?are outside the Department of Energy domain (?0.2 to ?0.6 eV), the desorption activation barriers of the complexes nH₂ + C₅₉X(X = B, N)(n = 2 ? 5) are inside this domain. The hydrogen storage of the irreversible 1H₂ + NiC₅₉X?(X = B, N) and reversible 2H₂ + NiC₅₉X?(X = B, N) interactions is characterised in terms of density of states and projected densities of states, pairwise and non-pairwise additivity, infrared, Raman, electrophilicity and molecular electrostatic potentials.