烯丙基自由基(·C3H5)与氧气(O2)反应机理的理论计算

用量子化学计算方法对CH3CH=·CH与O2气的反应机理进行了理论研究, 在B3LYP/6-311G(d,p) 水平下优化稳定分子结构和寻找过渡态, 并在此构型的基础上, 采用CCSD(T)/6-311G(d,p)方法得到各驻点的高级单点能量. 找到主要路径R(CH3CH=·CH+O2)→m1(trans-CH3CH=CHOO)→m2(形成COO三元环)→m3(C—C键断裂,同时生成CH3CH—O—CHO)→P2(C—O键断裂生成CH3CHO+CHO); 并与C2H3等共轭体系进行了对比.     

W波段回旋行波管收集极热可靠性设计

利用粒子模拟软件和热分析软件,对W波段回旋行波管收集极区的电子轨迹和热分布进行了仿真计算。通过对收集极磁场参数的优化,调节了收集极区的电子分布,使得电子轰击区域从17.05 cm2增加到28.52 cm2,提高了67%,从而降低了单位面积的功率密度。通过对收集极内壁热分布的仿真分析,确定了1 kW/cm2的功率密度及1.12 L/s的冷却水流量,以确保收集极内壁温度低于材料熔点,不会产生物理损坏,使得收集极能够稳定工作,保证了管子的工作稳定性。通过热仿真计算验证了优化方案的可行性,并已应用于实际。     

含磺酰基的二维醌式窄带隙共聚物的制备与性能

以噻并[3,2-b]噻吩为共轭侧基,苯并[1,2-b：4,5-b′]二噻吩和磺酰基取代的噻并[3,4-b]噻吩为共聚单元,在Pd₂(dba)₃-P(o-tol)₃催化下,经Stille缩聚反应合成了二维窄带隙醌式共聚物(PTTBDT-TTS, 1),其结构和性能经¹H NMR,元素分析,凝胶渗透色谱(GPC), UV-Vis, TGA和循环伏安法表征。结果表明：1具有良好的成膜性和热稳定性;1在300~800 nm对太阳光有较强吸收,HOMO能级为-5.45 eV;倒置光伏器件(1/PC-61-BM)的开路电压为0.95 V,能量转换效率约为1.07%。     

CO分子振转光谱的理论研究

采用从头算的多参考组态相互作用(MRCI)方法并结合基组aug-cc-pCVQZ计算了CO分子基态(X1Σ+)的势能曲线和偶极矩曲线,得到的势能曲线、偶极矩曲线分别与RKR势、文献的偶极矩曲线吻合较好。利用所得的势能,求解双原子分子核运动的Schrdinger方程找到了CO分子X1Σ+态转动量子数J=0时的70个振动态,对于每一振动态,分别计算了其振动能级G(v)、转动惯性常数B_v和离心畸变常数D_v,并把计算结果与已知的42个实验值做了详细比较,结果表明,计算的振动能级G(v)、转动惯性常数B_v、离心畸变常数D_v与实验值符合较好。利用G(v),B_v导出的光谱常数[谐振频率ω_e(2 160.1 cm-1)、非谐振频率ω_eχ_e(13.1 cm-1)、转动常数B_e(1.918 cm-1)、振转耦合常数α_e(0.017 3 cm-1)]也与实验值的光谱常数[ω_e(2 169.8 cm-1),ω_eχ_e(13.3 cm-1),B_e(1.931 cm-1),α_e(0.017 5 cm-1)]较为符合,这在一定程度上证明了方法MRCI/Aug-cc-pCVQZ对CO分子基态性质的计算是合适而可靠的。利用乘积近似方法计算了CO分子在常温、中温、高温时的配分函数,在此基础上,计算了CO分子在T=296 K时的1-0跃迁带的谱线强度,通过比较发现,计算所得的线强度与HITRAN数据库符合较好。进一步计算的CO分子X1Σ+态1-0,2-0,3-0,4-0,2-1,3-1和4-1跃迁带的带强度也与实验值较为吻合,同时首次计算了CO分子X1Σ+态3-2跃迁带、4-2跃迁带的线强度及带强度。     

氦原子与一氧化碳分子各向异性势的理论研究

本文用高精度的量子力学ab initio方法计算了氦原子与一氧化碳分子相互作用各向异性势能面,通过三重激发校正耦合簇、二次组态相互作用等方法和不同基组的计算结果比较,并采用BSSE方法消除了基组重叠误差,得到了氦原子与一氧化碳分子体系相互作用各向异性势,然后采用精确度较高的密耦(Close-Coupling)近似方法,研究了氦原子与一氧化碳分子碰撞的散射截面,通过计算得出了该体系碰撞激发微分截面和分波截面,计算得到的微分截面数据与实验值符合较好,说明本文得到的势能面是准确的.     

二维三角晶格光子晶体波导的出射光集束传播

为了解决光子晶体波导出射端光场控制, 同时解决二维三角晶格光子晶体波导出射光辐射困难的问题。利用二维三角晶格光子晶体设计了一种新型光子晶体波导出射口结构。在二维三角晶格光子晶体波导出射端引入两个微腔, 通过光波与微腔发生共振, 形成类似于三个点光源干涉的出射光, 同时进一步提出波导出射端喇叭口干涉出射光定向辐射的设计。通过这种微腔喇叭口设计, 利用时域有限差分法分析结果表明光波实现很好的定向辐射, 并且辐射距离显著提高。     

拉伸诱导的自修复铂配合物薄膜的发光变化

通过接枝含醛基的铂配合物Pt(N^C^N)Cl(N^C^N=1,3-二吡啶基苯)到聚二甲基硅氧烷(PDMS)骨架上,制备了一种弹性橙红色薄膜(PDMS-PtL1)。PDMS-PtL1薄膜具有很好的拉伸性(高达1500%的应变),并表现出较好的室温自修复性能。此外,PDMSPt L1薄膜表现出有趣的拉伸诱导的发光变化,拉伸后可以检测到单分子态铂配合物的~3π-π*发射。该弹性薄膜有效避免了铂配合物发光淬灭的现象,并且实现了外力诱导的发射态转换。     

离子色谱-脉冲安培法测定芦荟多糖中7种单糖的含量

采用水提醇沉法提取芦荟鲜叶中的多糖,经三氟乙酸水解,利用Dionex CarboPac PA10高效阴离子色谱柱分离,氢氧化钠梯度淋洗,积分脉冲安培检测,建立了芦荟多糖中岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和木糖7种常见单糖的测定方法。结果表明:7种单糖在线性范围内的相关系数(R^2)均高于0.997,检出限为0.007～0.024 mg/L,加标回收率为97.5%～102.5%,相对标准偏差(RSD)为0.1%～4.8%。该法简单、快速、灵敏、准确,可用于芦荟多糖中单糖含量的测定和多糖组成的研究。     

球磨法制备Y3+/TiO2光催化剂及处理海水养殖废水

采用机械球磨法制备Y~(3+)修饰TiO_2光催化剂,利用紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等对其进行表征,在紫外光下,以亚甲基蓝(MB)为去除物来考察催化剂活性并优化球磨工艺。将最佳条件下制得的Y~(3+)/TiO_2光催化剂负载于不同半径的塑料浮球上,分别在紫外光和模拟太阳光照射下处理海水养虾废水,通过CODCr(chemical oxygen demand)及三维荧光观察有机物含量变化。结果表明,当Y~(3+)的物质的量分数为2%,球磨时间4 h,球料质量比4∶1,转速为500 r·min~(-1)时,MB光催化降解反应速率常数可达0.111 3 min~(-1),是纯TiO 2的4.2倍。由UV-Vis DRS、XPS、N_2吸附-脱附、XRD、SEM等表征结果显示,2%Y~(3+)/TiO_2样品的禁带宽度降低至3.05 eV,光吸收发生红移,并产生可见光响应,表面吸附氧含量明显增加,比表面积增大到104 m~2·g~(-1)。采用纯TiO_2及2%Y~(3+)/TiO_2为光催化剂处理养虾废水,在可见光和紫外光下CODCr的去除率分别为14.7%和18.8%、26.9%和37.5%。考察3种直径分别为1、2、3 cm负载Y~(3+)/TiO_2浮球的光催化效果,显示直径为2 cm浮球效果最佳,CODCr去除率可达38.5%。     

核自旋和离心扭曲因子对分子跃迁谱线强度的影响研究

The line intensities of 010101g-000011u transition of linear tetratomic molecule C2H2 at temperatures from 2 K to 5000 K were calculated with the theory of molecular spectra. The effects of nuclear-spin and centrifugal distortion constants were calculated and discussed. The results show that the nuclear-spin becomes important only at very low temperatures, below 10 K for C2H2, but its effect increases rapidly as the temperature is lowered further. When the centrifugal distortion is considered, the effect is significant even at moderate temperature, affecting the line intensities by 0.03% at 500 K and by 0.81% at 5000 K. The results are of significance for the accurate calculation of molecular line intensities at different temperatures.