冷速对液态金属Pb凝固过程中微观团簇结构演变影响的模拟研究

采用分子动力学方法对六种不同冷却速率对液态金属Pb凝固过程中微观团簇结构演变的影响进行了模拟跟踪研究.采用双体分布函数、Honeycutt-Andersen键型指数法、原子团类型指数法(CTIM-2)、平均配位数等方法对凝固过程中微观团簇结构的演变进行了分析.结果表明：系统存在一个形成非晶态或晶态结构的临界冷速(介于5×10¹²与1×10¹²之间),大于这个临界冷速时,系统将形成以1551,1541和1431键型为主的非晶态结构;当小于这个临界冷速时,系统将先形成以1441和1661键型或以bcc基本原子团(14 6 0 8 0 0)为主的晶态结构,并稳定存在一段时间,然后又迅速转变为以1421和1422键型为主或以fcc基本原子团(12 0 0 0 12 0)和hcp基本原子团(12 0 0 0 6 6)以一定比例并存的部分晶态结构;同时发现,冷速对系统中fcc结构和hcp结构的相对比例有明显的影响,冷速越低,fcc结构所占的比例越多,越倾向于形成完美的fcc晶态结构. 关键词： 液态金属铅 凝固过程 团簇结构演变 分子动力学模拟     

共轭二茂铁基席夫碱的合成及电化学性质

以乙炔二茂铁为原料,通过Sonogashira和胺醛缩合反应合成了三个共轭二茂铁基席夫碱配合物,通过元素分析、1H和13C NMR对产物进行了表征,并用X射线单晶衍射测定了配合物I的晶体结构,电化学研究表明合成的配合物均经历一个可逆的单电子氧化还原过程。     

Beam halo experiment at IHEP

Space-charge forces acting in mismatched beams have been identified as a major cause of beam halo. In this paper,we describe the beam halo experimental results in a FODO beam line at IHEP. With this beam transport line, experiments are carried out to compare the measured data with the multi-particle simulations and to study the formation of a beam halo. The maximum measured amplitudes of the matched and mismatched beam profiles agree well with simulations. Details of the experiment are presented.     

外电场作用下SF_6分子结构与红外光谱

采用密度泛函LSDA方法,在6-311++g(3df,3pd)基组水平上研究了不同外电场下SF_6分子的几何结构、偶极矩、能级分布和红外光谱的变化规律,并利用杂化CIS方法研究了SF_6分子的前9个激发态的激发能、波长和振子强度随外电场的变化情况.结果表明:X轴向上的1S-6F键长受到外场影响最大,随着外电场的增加可能最先趋于断裂;偶极矩随外场的增加而增大,分子总能量随外场的增加而减小;LUMO能级较HOMO能级受外电场影响大,能隙随外场增大而减小;红外光谱吸收峰随外场增大而分开,同时部分原本不具有红外活性的振动模式变成了具有一定的红外活性;激发波长、振子强度、激发能也受外电场影响,但随电场变化比较复杂.     

氯雷他定的合成

以N-甲基-4-哌啶酮和8-氯-10,11-二氢-4-氮杂-5H-二苯并[a,d]-5-环庚酮为原料,经McMurry反应得到8-氯-6,11-二氢-11-(1-甲基-4-哌啶烯基)-5H-苯并[5,6]庚环[1,2-b]吡啶,收率为83.9%,最后与氯甲酸乙酯反应得到氯雷他定,总收率为35.7%。对McMurry反应过程中产生的副产物3、4进行了分离、表征。     

高效液相色谱-串联质谱法测定工业废水中尼古丁含量

通过采用液相色谱-电喷雾串联质谱法测定工业废水中尼古丁的方式,从排污口取得的废水,过滤后采用反相C18色谱柱(150mm×4.6mm,5μm)分离,以甲醇-水(95+5)溶液为流动相,电喷雾串联质谱正离子模式下监测,测定尼古丁特征离子碎片m/z 130.1。结果发现:方法的线性范围为0.80～80.0μg.L-1,检出限(3S/N)为0.05μg.L-1,加标回收率为96.0%～97.9%。     

Characterizing a proton beam with two different methods in beam halo experiments

In beam halo experiments, it is very important to correctly characterize the RFQ output proton beam. In order to simulate the beam dynamics properly, we must first know the correct initial beam parameters. We have used two different methods, quadrupole scans and multi-wire scanners to determine the transverse phase-space properties of the proton beam. The experimental data were analyzed by fitting to the 3-D nonlinear simulation code IMPACT. For the quadrupole scan method, we found that the RMS beam radius and the measured beam-core profiles agreed very well with the simulations. For the multi-wire scanner method, we choose the case of a matched beam. By fitting the IMPACT simulation results to the measured data, we obtained the Courant-Snyder parameters and the emittance of the beam. The difference between the two methods is about eight percent, which is acceptable in our experiments.     

基于密度泛函理论的维生素C紫外光谱与激发性质的计算

维生素C为酸性己糖衍生物,有L-型（抗坏血酸（AA））和D-型（脱氢抗坏血酸（DHA））两种异构体,DHA是AA的第一个稳定氧化产物,是AA的可逆氧化形式,因此,对AA的任何性质或度量的讨论都将涉及同一体系中DHA的性质。紫外光谱是电子跃迁难易程度和几率的直观体现,理论计算方法与分子模型的构建不合理,都将导致对维生素C的最大吸收峰产生误判,从而无法准确的表征维生素C的激发性质。因此,为准确探究维生素C的抗氧化机理,在液相环境中,基于密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函（TD-DFT）理论,分别采用pbepbe/6-311++g(2d, 2p)方法和B3LYP/6-311++g(2d, 2p)方法,计算并分析了维生素C的抗坏血酸和脱氢抗坏血酸分子的结构、紫外光谱及电子激发特征。结果表明：pbepbe/6-311++g(2d, 2p)是计算AA紫外吸收光谱更精确的方法;DHA比AA的环状结构发生了显著的平面扭曲。紫外光谱分析可知,基态跃迁到S1,S2,S3,S4,S14和S18激发态为AA产生紫外光谱的主要原因,AA位于200.171 5 nm处的吸收峰包含n→π*,n→σ*电子跃迁,266.9248 nm处的吸收峰包含n→π*和π→π*的跃迁。基态跃迁到S6,S9,S12,S13,S15,S16,S17,S19和S20激发态为DHA产生紫外光谱的主要原因,DHA的最强吸收峰位于181.024 8 nm处,具有n→σ*和n→π*的跃迁特征,231.346 39 nm处微弱的吸收峰指认为n→π*跃迁,282.466 8 nm处的吸收峰主要对应n→π*的跃迁;通过空穴-电子分布及其衍生量的分析,可定性地对AA吸收峰起主要作用的7个激发态的特征及对DHA吸收峰起主要作用的9个激发态的特征进行详细的指认。其中对AA紫外光谱起主要贡献的S4,S13和S14激发态与对DHA紫外光谱起主要贡献的S6,S9,S17和S20激发态电荷转移较明显,空穴的质心中心和电子质心的中心分离较明显,可以指认为电荷转移激发,而其他激发态的电子与空穴分离程度很低,指认为局域激发。     

基于密度泛函理论的5~10元瓜环结构参数与前线轨道的计算

在气相环境中,使用密度泛函理论（DFT）优化由n个苷脲单元组成的瓜环[n]（CB[n]）（n=5~10）,并使用密度泛函（DFT）概念指数和Multiwfn软件包计算和分析CB[n]的结构参数、前线轨道能量和化学稳定性.结果表明：α-N结构最稳定,α=O、γ-γ、γ-H和β-H（2）结构的化学稳定性较差;以CB[6]为界,主要二面角的变化呈现中心对称的形式;随着苷脲单元n的增加,CB[n]的端口直径、空腔直径和圆外径线性增大;前线轨道E_HOMO、E_LUMO值及E_LUMO-E_HOMO值逐渐降低,化学活性逐渐增强、稳定性逐渐减弱;端口O原子是最大的亲电活性位点,LUMO的电子云分布主要与H原子有关,且次甲基H原子对LUMO电子云的贡献最大;次甲基C原子、亚甲基C原子和指向CB[n]端口方向的亚甲基H原子对LUMO的电子云分布具有抑制作用,抑制能力的大小为指向CB[n]端口方向的亚甲基H原子>亚甲基C原子>次甲基C原子.为研究瓜环的超分子组装提供理论依据.     

退役三元锂离子电池正极材料高效清洁回收技术研究进展

锂离子电池因其能量密度高、循环性能好、自放电低等优势在各个领域得到了广泛的应用。近年来,退役三元锂离子电池数量急剧增长,从保护环境和节约资源的角度来看,开展退役锂离子电池回收再生工艺研究是必要的。本文综述了退役三元锂离子电池回收再生技术的研究现状,指出对衰减程度不同的锂电池正极材料需采取灵活的梯级回收工艺路线,并详细介绍了退役锂电池正极材料的湿法冶金回收工艺和物理法修复再生技术,分析了它们的优缺点和存在的技术难点。最后,展望了退役锂离子电池回收利用的前景和发展方向。