金属/掺杂聚合物/金属结构中载流子的注入与输运

基于紧束缚的Su-Schrieffer-Heeger模型,利用非绝热的动力学方法,研究了金属/聚合物/金属三明治结构中载流子注入与输运的动力学过程,其中,聚合物中含有一个掺杂离子. 电子波函数随时间的演化满足含时Schrdinger方程,晶格运动满足经典的牛顿运动方程. 研究发现,掺杂离子对注入到聚合物中的载流子的作用类似一个控制阀门,阀门的状态与电场的强度和偏压的大小密切相关. 关键词： 载流子输运 波包 非绝热动力学     

苯乙烯与苯酚反应的前线轨道理论分析

采用密度泛函理论的M062X方法和6-311G(d,p)基组,对苯乙烯与苯酚的反应进行了分子轨道理论计算。通过讨论反应过程中各分子的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO),预测了化学反应的方向和相应的反应产物。经过前线轨道理论分析,得出苯乙烯与苯酚反应的关键步骤是形成苯乙烯基碳正离子,反应中H+起到催化作用;反应产物主要有4-(1-苯基乙基)苯酚、2-(1-苯基乙基)苯酚、2,4-双-(1-苯基乙基)苯酚分子、2,4,6-三-(1-苯基乙基)苯酚(SP-3)、1,3-二苯基丁烯和4-(1,2-二苯丙基)苯酚。     

Ni/Mn3O4/NiMn2O4@RGO空心微球负极的制备及其储钠性能

采用溶剂热法制备前驱体,后经350 °C热处理,首次合成了空心结构的NiMn₂O₄微球以及不同含量氧化石墨烯包覆的Ni/Mn₃O₄/NiMn₂O₄@RGO复合材料. 电化学性能测试表明,复合负极材料中,含25wt%还原氧化石墨烯的材料储钠性能最佳,其在50 mA·g^-1电流密度下,100次循环后放电比容量保持在187.8 mAh·g^-1,且800 mA·g^-1电流密度下的可逆容量高达149.9 mAh·g^-1,明显优于NiMn₂O₄及其他石墨烯基复合材料. 研究指出,复合材料性能的提升得益于空心微球和还原的氧化石墨烯构成的特殊结构,一方面缩短了电子/离子传输距离,缓解了体积效应,另一方面高导电网络有效增强了活性物质利用率.     

金属/掺杂聚合物/金属结构中载流子的注入与输运

基于紧束缚的Su-Schrieffer-Heeger模型，利用非绝热的动力学方法，研究了金属/聚合物/金属三明治结构中载流子注入与输运的动力学过程，其中，聚合物中含有一个掺杂离子. 电子波函数随时间的演化满足含时Schrdinger方程，晶格运动满足经典的牛顿运动方程. 研究发现，掺杂离子对注入到聚合物中的载流子的作用类似一个控制阀门，阀门的状态与电场的强度和偏压的大小密切相关.     

含缺陷的一维镜像光子晶体的量子理论

用量子理论新方法研究一维镜像光子晶体,将光的量子波动方程应用到一维光子晶体中,推导出量子传输矩阵,量子透射率和量子反射率公式.进一步研究缺陷层数目以及吸收介质和激活介质对一维光子晶体量子透射特性的影响,从而可以设计出光学滤波器、放大器和衰减器.当加缺陷层时,缺陷模出现尖锐峰,当缺陷层数目增加时,缺陷模个数增加,可设计为多通道光学滤波器.在缺陷层中加入吸收介质时,缺陷模强度减弱.在缺陷层中加入激活介质时,缺陷模强度增强,可设计为光学放大器和衰减器.     

苯乙烯与苯酚反应的前线轨道理论分析

采用密度泛函理论的M062X方法和6-311G(d,p)基组,对苯乙烯与苯酚的反应进行了分子轨道理论计算.通过讨论反应过程中各分子的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO),预测了化学反应的方向和相应的反应产物.经过前线轨道理论分析,得出苯乙烯与苯酚反应的关键步骤是形成苯乙烯基碳正离子,反应中H+起到催化作用;反应产物主要有4-(1-苯基乙基)苯酚、2-(1-苯基乙基)苯酚、2,4-双-(1-苯基乙基)苯酚、2,4,6-三-(1-苯基乙基)苯酚(SP-3)、1,3-二苯基丁烯和4-(1,2-二苯丙基)苯酚.     

Band gaps structure and semi-Dirac point of two-dimensional function photonic crystals

Two-dimensional function photonic crystals, in which the dielectric constants of medium columns are the functions of space coordinates , are proposed and studied numerically. The band gaps structures of the photonic crystals for TE and TM waves are different from the two-dimensional conventional photonic crystals. Some absolute band gaps and semiDirac points are found. When the medium column radius and the function form of the dielectric constant are modulated, the numbers, width, and position of band gaps are changed, and the semi-Dirac point can either occur or disappear. Therefore,the special band gaps structures and semi-Dirac points can be achieved through the modulation on the two-dimensional function photonic crystals. The results will provide a new design method of optical devices based on the two-dimensional function photonic crystals.     

Molecular theory of nematic liquid crystals viewed as effect of collective excitation in ferromagnetic systems

We develop a microscopic theory of the nematic phase with consideration of the effect of the collective excitation on properties of nematic liquid crystals. The model is based on the Heisenberg's exchange model of the ferromagnetic materials. Since the orientation of the molecular long axis and the angular momentum of the molecule rotating around its long axis have the same direction, operators can be introduced to research the nematic liquid crystals. Using the lattice model and the Holstein--Primakoff transformation, the Hamiltonian of the system can be obtained, which has the same form as that of the ferromagnetic substance. The relation between the order parameter and reduced temperature can be gotten. It is in good agreement with the experimental results in the low temperature region, the accordance is better than that of the molecular field theory and the computer simulation. In high temperature region close to the transition point, by considering the effect of the higher-order terms in the Hamiltonian, theoretical prediction is in better agreement with the experiment. That indicates the many-body effect is important to nematic liquid crystals.     

单波长激发-能量色散X射线荧光光谱法测定土壤全量硅、铝、铁、钾、钠、钙、镁、锰、磷、钛、硫

土壤质量受农作物种植、气候变化和工业发展等因素的持续影响而不断变化。及时准确评估土壤质量对于合理利用土地资源以及确保农业粮食生产的安全至关重要。土壤质量的评估涉及多种无机元素含量的分析和检测。传统的分析方法包括全量硅、磷、硫、铝等多种元素,但这些方法通常需要较长的实验周期、复杂的样品前处理以及成本较高。基于以上问题,本研究为了实现土壤中多种元素的高效检测,通过对样品粒度、取样量、压片压力和保压时间对测定结果的影响,建立了单波长激发-能量色散X射线荧光光谱法测定土壤全量硅、铝、铁、钾、钠、钙、镁、锰、磷、钛、硫元素的方法。结果显示,当样品粒度为0.150 mm(100目),取样量为4.0 g,压力20 MPa,保压时间为60 s时,可实现最优检测。在最优检测条件下,各元素的方法检出限为3 mg/kg~0.10%,定量限为12 mg/kg~0.40%,且方法的正确度和精密度可靠。该方法具有各类土壤类型的适应性,同时具备检测速度快、分析成本低、前处理简单、对土壤样品无损等特点,适用于实验室及现场快速检测。该方法能够提高分析效率,降低人员间误差,提高样品分析通量,为土壤分析工作者提供一种可靠快速的分析方法。     

HS和HONO反应机理的研究

采用密度泛函和耦合簇理论方法研究了HS与HONO的反应机理.在B3LYP/6-311+G(2df,2p)水平上对HS+HONO反应中的所有物种进行了几何构型优化和频率分析,通过内禀反应坐标(IRC)确认了反应物、过渡态、中间体和产物之间的相关性;采用CCSD(T)/6-311+G(2df,2p)方法获得了各物种的单点能.计算结果表明:HS+HONO的主要反应通道为HS+cis-HONO→p2-cis-IM1→p2-cis-TS→p2-IM2→P2(H_2S+NO_2),其反应活化能为71.26kJ·mol~(-1).