碳/碳复合材料碳源化合物乙苯热裂解机理的热力学研究

主要采用Gaussian 03程序中的密度泛函理论(DFT),在UB3LYP/6-31G*水平上对碳材料用碳源化合物乙苯的初期热裂解反应机理进行了研究.对反应物和产物的结构进行了能量梯度法全优化,计算了不同温度下(298～1573 K)的热力学参数.结果表明:在298～1573 K下,热力学首先支持生成甲苯自由基和甲基自由基的反应为主反应路径.低温下,生成苯乙基自由基(α位脱氢)的反应比例大于生成苯基自由基的反应,而高温下(823 K),生成苯基自由基的反应比例大于苯乙基自由基(α位脱氢)的反应.     

甲苯热解机理的AM1研究(Ⅰ)热力学分析

在实验的基础上,本文用Gaussian98程序包中AM1法UHF计算,对碳材料用碳前驱体甲苯的热裂解反应机理进行了研究。在对反应物,产物自由基的结构进行能量梯度法全优化的同时,计算了不同温度下的标准热力学参数（298－1073K）。热力学计算结果表明：（1）当甲苯的热裂解温度相对较低时（773K左右）,热力学计算结果首先支持苯环上甲基C－H键的断裂生成苯基自由基并继而生成联二甲苯的反应;随着温度的提高（达1073K时）,生成苯自由基和甲基自由基的反应比例将大生成苄基自由基的比例;该反应机理与实验结果基本一致。（2）采用Gaussian98程序包中AM1法中的UHF计算,较适合低级芳香烃热裂解反应机理的理论研究。     

具有自由基对特性分子的密度泛函理论研究

用密度泛函理论在B3LYP／6－311＋＋G＊＊水平下研究了9种具有自由基对特性分子，从结构上看，它们由两个游离自由基耦合形成，耦合后原自由基的键长、键角以及振动频率数值改变不大，但这些分子中不再具有未成对电子以及由此产生的其他性质，新形成的共价键的键长一般较长，易于断裂并导致分子分解，初步研究了苯分子硝化反应的初始过程，当进攻试剂为NO2^ 时，反应生成了C6H6－NO2自由基对，当进攻试剂不为NO2^ 时，反应生成了游离自由基。     

碳源甲基苯热裂解机理的密度泛函动力学研究

在热力学研究的基础上,用UB3LYP/3-21G^*方法对甲苯热裂解机理进行了动力学研究。计算得到了甲苯的5种热裂解路径的活化能。用过渡状态理论,计算得到了这些路径在298～1223K温度范围内的速率常数。动力学计算结果表明：甲苯在热解温度低于963K时的主反应路径为甲苯热裂解生成苄基自由基的反应,其速控步的活化能△E~0^θ^≠=402.27kJ/mol;当温度高于963K达1223K左右时,主反应路径转为苯环上脱甲基生成苯基和甲基自由基的路径,该路径的活化能△E~0^θ^≠=456.91kJ/mol。以上研究结果与实验结果相一致。     

二元硅氧环与CFn（n=1～3）自由基反应的理论研究

用密度泛函理论在UB3LYP/6-31G(d)水平上研究了二元硅氧环与CFn(n=1～3)自由基的反应,弄清了微观反应机理,计算了反应的活化能和反应热.计算结果表明反应按两类相互竞争的机理进行:一类是不涉及C—F键断裂的反应,另一类是Si—O和C—F键同时断裂的反应.CF2自由基与二元硅氧环反应所需活化能最小、驱动力最大,是Si—O键最有效的刻蚀剂,与实验结果一致.     

二元硅氧环与CFn (n＝1～3)自由基反应的理论研究

用密度泛函理论在UB3LYP/6-31G(d)水平上研究了二元硅氧环与CF_n (n＝1～3)自由基的反应, 弄清了微观反应机理, 计算了反应的活化能和反应热. 计算结果表明反应按两类相互竞争的机理进行: 一类是不涉及C—F键断裂的反应, 另一类是Si—O和C—F键同时断裂的反应. CF₂自由基与二元硅氧环反应所需活化能最小、驱动力最大, 是Si—O键最有效的刻蚀剂, 与实验结果一致.     

二元硅氧环与GFn(n=1～3)自由基反应的理论研究

用密度泛函理论在UB3LYP/6-31G(d)水平上研究了二元硅氧环与CFn(n=1～3)自由基的反应,弄清了微观反应机理,计算了反应的活化能和反应热.计算结果表明反应按两类相互竞争的机理进行一类是不涉及C-F键断裂的反应,另一类是Si-O和C-F键同时断裂的反应.CF2自由基与二元硅氧环反应所需活化能最小、驱动力最大,是Si-O键最有效的刻蚀剂,与实验结果一致.     

尿酸质子转移反应的理论研究I——分子内质子转移研究

使用量子化学中的Hartree-Fock方法和密度泛函理论中的B3LYP方法，分别在3－21G^*和6－31G（d)水平上，计算了尿酸分子从三羰基异构体向三羟基异构体的转化。结果表明，转化过程经历了单羟基和双羟基异构体2种中间物和3种过渡态时的分子内质子转移（IPT），转移中的H原邻近的N，O和C原子形成了具有四元环结构的过渡态。随着IPT的进行，N－H键逐渐被削弱和断裂，O－H键则逐渐生成。3个反应的活化能分别为190.3kJ/mol,181.4kJ/mol和249.9kJ/mol(B3LYP/6-31G(d))。较高的活化能表明在室温下，无催化剂的IPT难以进行。     

HNCS与CX(X=H,F,Cl)自由基反应的理论研究

用量子化学密度泛函理论的UB3LYP方法,在6-31 G^*水平上按BERNY能量梯度解析法全参数优化了HNCS与CX(X=H,F,Cl)反应势能面上各驻点的几何构型,通过同一水平的振动频率分析确认了中问体和过渡态,并得到各驻点的零点能校正(Ezpc)．通过内禀反应坐标(IRC)计算确认了反应物、中间体、过渡态和产物的相关性并得到最小能量途径(MEP)．为了得到体系势能面的更准确信息,在各驻点的UB3LYP／6-31 G^*构型基础上,又进行了UQCISD(T)／6-311 G^**水平上的单点能计算,得到体系的势能面信息和可能的反应机理．应用变分过渡态理论及最小能量途径半经典绝热基态(MEPSAG)、小曲率半经典绝热基态(SCSAG)隧道效应校正的方法计算了标题反应在250～1500K温度范围内的速率常数．研究结果表明,HNCS与CX自由基反应是通过分子间H原子迁移及N—C键的断裂,生成产物CS NCXH．反应均为放热反应．     

过充电保护添加剂1,4-二甲氧基苯的反应机理

采用密度泛函理论(B3LYP/6-311+G(d,p))和MP2/6-311+G(d,p)方法,研究锂离子电池过充电保护添加剂1,4-二甲氧基苯(p-DMOB)的作用机理.计算结果表明,在过充时,p-DMOB优先于溶剂分子(乙基甲基碳酸酯、二甲基碳酸酯、碳酸乙酯)发生氧化反应.用B3LYP和MP2计算所得的p-DMOB理论氧化电位接近,分别为4.12和4.05V(vsLi/Li+).p-DMOB氧化时首先失去一个电子,生成p-DMOB+·正离子自由基,用B3LYP和MP2方法计算所得的相应能量变化分别为701.24和728.27kJ·mol-1.失去电子后苯环的共轭性受到破坏,随后p-DMOB+·苯环上的C―H键发生断裂,失去H+并形成p-DMOB·自由基.用B3LYP和MP2方法计算所得的相应能量变化分别为1349.78和1810.99kJ·mol-1.p-DMOB·自由基很不稳定,会在电极表面发生聚合反应形成聚合物膜,用B3LYP和MP2方法计算所得的相应能量变化分别为-553.37和-1331.20kJ·mol-1.     

M3NS3, die ersten Nitridsulfide der Lanthanide (M = La?Nd,Sm)

M₃NS₃, the First Nitride Sulfides of the Lanthanides (M = La? Nd, Sm) . The oxidation of the “light” lanthanides (M = La? Nd, Sm) with equimolar amounts of sulfur in the presence of NaN₃ as nitrogen source results in the formation of the first lanthanide nitride sulfides: M₃NS₃ (evacuated silica vessels, some NaCl as flux, 850°C, 7 d). NaCl is afterwards removed from the not moisture sensitive crude product (faint- or orange-yellow to amber-co- loured transparent needles, oftenly intergrown to feltlike bunches) upon rinsing with water. The crystal structure was determined from X-ray single crystal data for the example of Sm₃NS₃ (orthorhombic, Pnma (no. 62), a = 1 201.18(7), b = 394.32(3), c = 1 285.27(6) pm, Z = 4, R = 0.027, R_w = 0.024), and M₃NS₃ (M = La? Nd) proved to be isostructural from Guinier powder data. There are three crystallographically different M³⁺ cations in six- (1 X) and sevenfold (2 X) coordination of the N^3? and S^2? anions. [(N^3?)(M³⁺)₄] tetrahedra connected via two corners forming linear chains [N(M1)_1/1(M2)_1/1(M3)_2/2] ⁶⁺ build up the main structural feature. Arranged in the manner of a closest packing of rods, they are held together by three crystallographically different S^2? which take care for charge neutrality and three-dimensional interconnection.     

Dy3+在Ba3La(BO3)3 中的光致发光

研究了Ba3La(BO3)3 基质中Dy3 的光致发光特性; 探讨了RE3 的电荷半径比(z/r)和Ce3 , Dy3 含量对Dy3 发光强度及发光颜色的影响; 分析了Ba3La(BO3)3 中Ce3 对Dy3 发光的敏化作用; 确定了Dy3 的 4F9/2→6H15/2及4F9/2→6H13/2跃迁发射的浓度猝灭机制均为电偶极-电四极相互作用.     

GdF3∶Er3+，Yb3+的合成和上转换发光特性

采用水热法制备了Er3 离子浓度为3%,yb3 离子浓度分别为10%,20%的GdF3:Er3 ,Yb3 .XRD结果表明:合成的样品均为正交结构的GdF3,Cd0.87Yb0.10Er0.03F3和Gd0.77Yb0.20Er0.03F3样品的晶粒尺寸分别为28和26 nm.研究了980 nm红外光激发的上转换发射光谱.结果表明:红光和绿光发射分别来自于Er3 离子的2H11/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁.样品的绿光发射强度较红光发射强.但绿光和红光发射的相对强度比例与Yb3 离子浓度有关.对Gd0.87Yb0.10Er0.03F3和Gd0.77Yb0.20Er0.03F3样品中可能的上转换发光机制进行了讨论.     

3-Acylaminopyrazole derivatives via a regioselectively N-protected 3-nitropyrazole

A simple procedure for the selective protection of the endocyclic 1-N of 3-aminopyrazoles as tert-butoxycarbamate (Boc) in good yield is described. A 3-nitropyrazole derivative represents the key intermediate with the nitro substituent determining the regiochemistry of the obtained protected compound. Subsequent acylation at the exocyclic amino group gave rise, after Boc removal, to a series of 3-acylaminopyrazoles in high yields and purities.     

用硫代米蚩酮光度法测定微量卤酸根离子的研究

在不同浓度盐酸溶液中,ＣｌＯ－３、ＢｒＯ－３、ＩＯ－３可分别与硫代米蚩酮、ＮＨ４ＳＣＮ形成蓝色配合物,λｍａｘ为６２０ｎｍ。卤酸根测定的线性范围ＩＯ－３为０～３．０μｇ／１０ｍＬ、ＣｌＯ－３、ＢｒＯ－３为０～４．０μｇ／１０ｍＬ。摩尔吸光系数分别为εＣｌＯ－３＝７．６７×１０４、εＢｒＯ－３＝９．９４×１０４、εＩＯ－３＝１．４５×１０５。本法灵敏、选择性好、操作简便,已用于化学试剂中卤酸根的测定。     

白光LED用荧光材料Ba3 Gd( BO3 )3:Eu3+的发光性能研究

用高温固相反应法制备了稀土离子Eu3+ 掺杂的三元稀土硼酸盐Ba3Gd(BO3)3发光材料, 通过X射线衍射 (XRD) 、荧光光谱和扫描电镜 (SEM) 等测试手段对Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 荧光粉的制备条件、发光性能以及形貌进行了研究. XRD结果表明, 在1000 ℃时可得到Ba3Gd(BO3)3 纯相. 扫描电镜照片显示颗粒基本为球形, 粒径约为200～400 nm. 发光光谱测试表明, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+荧光粉在近紫外区(UV) (396 nm)和蓝光区(466 nm)可以被有效地激发, 分别用255和396 nm的紫外光激发样品时, 以Eu3+ 的 5D0-7F2 (611和616 nm) 超灵敏跃迁为主要发射峰. 当Eu3+的掺杂浓度为10%(摩尔分数)时, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 在611和616 nm处的发光强度最大. 因此, 这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料.     

KMgF3:Ce3+,Tb3+纳米粒子中Ce3+→Tb3+的发光及能量传递

利用微乳液方法,合成了铈、铽共掺杂的氟镁钾纳米粒子,研究了体系中Ce3+→Tb3+的发光特性以及它们之间的相互作用,结果表明KMgF3:Ce3+Tb3+纳米粒子中存在Ce3+→Tb3+的能量传递过程,即Ce3+可以将吸收的能量直接传递给Tb3+离子,使得Tb3+的绿色发光强度大为增加.     

R—ReO3的构型和电子结构的密度泛函研究

在X3LYP /6-311+G(2d,p)的水平下系统地研究了一系列高价有机铼氧化物(R—ReO3·Ln)的几何构型和电子结构. 研究结果表明, 用X3LYP方法预测的几何结构与实验值符合得很好, 键长的误差一般小于0.001 nm, 而键角的误差小于1°. 同时发现不同配位类型的R基和L配体显著影响铼氧化合物的酸性以及Re—O键能. 应用NBO分析和前线轨道理论可以合理地阐明配体调变的实质.     

243～263nm CH3COCH3 的多光子电离研究

在243～263 nm紫外光波段通过质量选择光电离激发谱研究了丙酮（CH3COCH3）的光化学反应通道。分析母体离子CH3COCH3+和碎片离子CH3CO+ 、 CH3+的光电离激发谱和质谱峰宽可以知道: 此光波段丙酮分子的光化学反应主要包括了丙酮分子经由(S1,T1)中间态产生母体离子的（1+1）双光子电离通道,母体离子进一步解离产生碎片离子CH3+的“光电离-光解离”通道和丙酮分子经由(S1,T1)中间态解离成中性自由基碎片CH3CO后再进一步被双光子电离的“光解离-光电离”通道。由母体离子光电离激发谱双光子阈值波长（255.67 nm）给出的丙酮电离势（IP）为（9.696±0.004）eV。     

马钱子碱分子结构和振动光谱的密度泛函理论研究

用密度泛函理论B3LYP/6-31G*方法对天然药材马钱子中的生物碱马钱子碱的几何构型进行了优化,得到马钱子碱分子的平衡结构参数,并同实验结构进行了比较.计算了上述分子在平衡构型下的振动谐力场和振动基频.针对不同的振动模式,提出了相应的校正因子,并据此对计算频率进行了校正.理论计算和实验测定频率的平均误差为19.0cm-1.根据DFT计算的振动模式和IR光谱强度值对目标分子的实验振动基频进行了完善的和合理的指认和解释.