惰性气体体系HeAuF和NeAuF的理论预测

近年来,含惰性气体原子的体系受到越来越多的关注,特别是NgMX类体系,其中Ng表示惰性气体原子,M是金属原子Cu、Ag、Au,X为卤素原子F、Cl、Br．已有的实验和理论研究结果表明,这类体系为线性构型,并且表现出较强的Ng-M共价键的特征,含Au的体系共价键最强,其次是含Cu的,含Ag的作用最弱．对惰性气体原子而言,共价键强弱的顺序依次为：Ar〈Kr〈Xe．因此Xe—Au共价键是目前发现最强的,而Ar-Ag是最弱的．本文旨在探讨是否存在He—Au和Ne-Au共价键．我们将采用高精度量子化学方法对HeAuF和NeAuF体系的结构和稳定性进行理论研究．在MP2和CCSD（X）水平上优化了HeAuF和NeAuF的平衡构型．对Au原子,采用Stuttgart和Koeln的有效势（ECP60MWB）和价电子基组（9s9p6d4f）,对He、Ne和F采用aug-cc-pVTZ基组（定为基组A）．在CCSD（T）优化结构的基础上采用基组A和B（其中对He、Ne和F采用aug-cc-pVQZ基组）计算了NgAuF→Ng＋AuF的离解能．CCSD（T）计算结果表明He—Au的键长为0．184nm,和vdW半径极限（0．217nm）相比,更接近共价半径极限（0．167-0．187nm）;而Ne—Au的键长为0．248nin,明显长于共价半径极限（0．197mm）,更接近vdW半径极限（O．231nm）．另外从同类体系键长规律来看,He—Au的键长依次小于Ar-Au、Kr-Au和Xe—Au,而Ne-Au却长于Ar-Au和Kr-Au的键长．对比Ng—Au谐性振动频率发现,频率大小依次为Ne—Au〈He—Au〈Ar-Au〈Kr—Au〈Xe-Au．在CCSD（T）／基组A水平下得到的HeAuF体系He—Au键的离解能为24kJ·mol^-1,明显高于典型vdW体系ArNaCl的Ar-Na离解能（8kJ·mol^-1）;而NeAuF体系离解为Ne和AuF的离解能只有7kJ·mol^-1．结果表明HeAuF体系可能存在较弱的He—Au共价键,而NeAuF不是一个稳定体系．为了更精确确定HeAuF的稳定性,我们采用了更大的基组B’（在基组B基础上对Au采用cc—pVTZ-PP基组）对HeAuF体系进行进一步计算．在CCSD（T）／基组B’水平下得到的He-Au键的离解能为26kJ·mol^-1．自然键轨道（NBO）分析表明,HeAuF体系中有明显的从He到AuF电荷转移0．06e,而NeAuF体系的电荷转移仅为0．02e,ArAuF,KrAuF和XeAuF相应的值分别为0．11、0．13和0．26e．该趋势与另外一类惰性气体体系HNgF非常类似．另外从体系价层轨道的电子密度图发现,HeAuF的价层轨道4σ有明显的He的1s和Au的5Pz轨道的重叠,而NeAuF未出现Ne和Au轨道重叠的情况．     

往复条件下织构表面的摩擦学性能研究

为研究往复运动条件下织构表面的润滑减摩性能,选取销-盘式摩擦副,考察了0%、7%、11%和20% 4种织构密度在不同的速度下对摩擦系数的影响规律。结果表明：表面织构的引入使摩擦副在较低的速度下进入流体润滑区域,扩大了流体润滑区域的范围,这与摩擦副在相对转动条件下的结论一致;处于流体润滑区域的织构表面的摩擦系数不一定小于同等工况条件下处于混合润滑区域的无织构表面的摩擦系数;当无织构表面处于流体润滑区域时,试验所涉及的同等工况条件下的不同织构密度表面反而增大了摩擦系数。研究结果也说明了在对表面织构进行摩擦学设计时,应当考虑摩擦副的运动形式因素。