(CH~3)~3M/PH~3(M=Ga,In)体系的密度泛函研究

用密度泛函理论方法对Me~3M/PH~3(Me=CH~3,M=Ga,In)体系及相关的一些分子进行了计算,得到优化几何构型、振动基频、电荷分布等参数和可能发生的化学反应的能量。为了比较,对Me~3Ga/NH~3体系也做了相应的研究。计算结果表明反应中间体Me~3M·YH~3(Y=N,P)具有稳定的结构,其生成反应是放热的。Me~3M·YH~3中的M－Y键比较弱,但当它们通过一个放热的分子内反应分解为Me~2MYH~2和CH~4后M－Y键大为增强。根据计算结果讨论了Me~3M/YH~3体系可能的热分解途径。由于Me~3M·YH~3单分子分解反应活化能比Me~3M中的M－C键直接均裂分解所需的能量要低得多,在有YH~3存在的情况下,Me~3M的热分解最有可能是首先形成Me~3M·YH~3及Me~2MYH~2中间体,然后进一步分解。用这一机理可以解释现有的实验事实。     

沉淀法制备不同形貌和结构的纳米BiVO4

采用液相沉淀法，通过选择不同起始原料并控制反应温度和pH值，制备得到不同形貌和结构的纳米BiVO₄。采用X-射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)技术对产物进行分析表征。结果表明，采用NH₄VO₃作V源，室温下可直接制备得到结晶好的四方晶系硅酸锆型BiVO₄球形纳米颗粒，提高反应液pH值或升高温度，可得到单斜晶系白钨矿型BiVO₄，采用NaVO₃作为V源，室温下可直接得到单斜晶系白钨矿型片状BiVO₄。加入不同类型表面活性剂则得到不同形貌的BiVO₄。     

B离子注入引起的金刚石薄膜体积膨胀现象

离子注入是获得金刚石N型或P型导电材料的有效途径之一。然而,离子注入对金刚石的晶格结构有破坏作用,造成金刚石薄膜体积的膨胀。本文对B离子注入合成Ib型金刚石薄膜后体积膨胀现象进行了研究,分析了引起体积膨胀的可能因素及原因。     

用二次型非谐振子模型研究强激光场中又原子分子的多光子选择激发

应用二次非谐振子模型在强激光场中双原子分子的多光子态选择激发，计算了ＨＦ分子的态选择跃迁概率及分子平均吸收能量。     

非晶SiO_x:C颗粒在空气中经高温煅烧后光学性质的研究

通过高温裂解法制备了非晶SiO_x:C颗粒,该颗粒在空气中经不同温度进行煅烧.利用傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对SiO_x:C颗粒样品的结构、形貌和光学性质进行了研究.结果显示:随着煅烧温度的升高,样品的荧光光谱的峰位发生蓝移;当煅烧温度为500℃时,样品的荧光峰蓝移到417 nm处,且强度最强;而且该颗粒拥有红、绿、蓝三色的荧光效应;但经高温(600℃和800℃)煅烧后,样品的荧光强度大大降低.我们认为这种现象与样品被充分氧化后其中的氧缺陷减少有关.     

Ti3+自掺杂的TiO2(A)/TiO2(R)/In2O3纳米异质结的制备与可见光催化性能

以TiCl_3和InCl_3为Ti源和In源,在不使用还原剂的条件下,首先通过液相沉淀反应制备前驱体沉淀,然后采用后续水热处理制备Ti~(3+)自掺杂的TiO_2(A)/TiO_2(R)/In_2O_3纳米异质结,考察了水热处理温度对材料结构和性能的影响。利用X射线衍射、透射电子显微镜、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱对样品进行表征。分别以罗丹明B和苯酚溶液为模拟废水评价了样品的可见光催化降解性能。结果表明,与纯的TiO_2、In2O_3以及Ti~(3+)自掺杂的TiO_2相比,Ti~(3+)自掺杂的TiO_2(A)/TiO_2(R)/In_2O_3纳米异质结在可见光区有明显的吸收,并具有良好的可见光催化降解性能,200℃下水热处理24h所得样品光催化降解罗丹明B的反应速率常数(0.0444min-1)分别是纯TiO_2和In_2O_3的17.76倍和8.71倍。瞬态光电流时间响应结果表明样品的光催化性能主要来源于TiO_2(A)/TiO_2(R)/In_2O_3纳米异质结导致的提高的光生电子和空穴分离效率。     

双介孔结构的纳米TiO2/I2复合材料的制备及其可见光催化性能

以钛酸丁酯为前驱体,碘溶胶为碘源,在室温下采用水解沉淀法制备了单质碘和纳米TiO2复合的双介孔结构光催化剂(M-I2-TiO2).采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、比表面分析(BET)、紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱和傅里叶变换-红外光谱(FT-IR)对M-I2-TiO2进行了表征.以次甲基蓝(MB)溶液为模拟废水,对M-I2-TiO2的光催化性能进行了评价,研究了不同热处理温度对光催化活性的影响.结果表明,M-I2-TiO2在可见光区有显著的吸收,300℃热处理得到的样品比表面积高达227.6 m2/g,600℃热处理所得样品的比表面积仍高达111.8 m2/g,而400℃热处理所得样品具有最好的光催化降解性能.双介孔结构纳米TiO2/I2复合材料的光催化降解性能显著高于相同方法制备的纯TiO2和Degussa P-25商业产品.催化剂经6次重复使用其光催化活性基本保持不变.     

双介孔结构的纳米TiO2/I2复合材料的制备及其可见光催化性能

以钛酸丁酯为前驱体, 碘溶胶为碘源, 在室温下采用水解沉淀法制备了单质碘和纳米TiO₂复合的双介孔结构光催化剂(M-I₂-TiO₂). 采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、比表面分析(BET)、紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱和傅里叶变换-红外光谱(FT-IR)对M-I₂-TiO₂进行了表征. 以次甲基蓝(MB)溶液为模拟废水, 对M-I₂-TiO₂的光催化性能进行了评价, 研究了不同热处理温度对光催化活性的影响. 结果表明, M-I₂-TiO₂在可见光区有显著的吸收, 300 ℃热处理得到的样品比表面积高达227.6 m²/g, 600 ℃热处理所得样品的比表面积仍高达111.8 m²/g, 而400 ℃热处理所得样品具有最好的光催化降解性能. 双介孔结构纳米TiO₂/I₂复合材料的光催化降解性能显著高于相同方法制备的纯TiO₂和Degussa P-25商业产品. 催化剂经6次重复使用其光催化活性基本保持不变.     

借助现代信息技术手段 促进数学文化融入“大学文科数学”的教改

对于文科学生,在掌握基本数学知识的前提下,大学数学课程"工具"的作用是相对次要的,"了解数学文化,培养理性思维"的作用则是更加重要的.南开大学在加强和改进现代信息技术手段,发挥文科学生擅长形象思维的优势,将数学文化融入文科数学教学方面取得了较好的效果.     

阳离子空位和吸附氧的协同作用对Na0.5Bi0.5TiO3(100)表面磁性影响的第一性原理研究

The combination effect of cation vacancies and O₂ adsorption on ferromagnetism of Na_0.5Bi_0.5TiO₃(100) surface is studied by using density functional theory.An ideal Na_0.5Bi_0.5TiO₃(100) surface is non-magnetic and the cation vacancy could induce the magnetism.By comparing the formation energies for Na,Bi and Ti vacancy,the Na vacancy is more stable than the others.Therefore,we focus on the configuration and electric structure for the system of O₂ molecule adsorption on the Na_0.5Bi_0.5TiO₃(100) surface with a Na vacancy.Among the five physisorption configurations we considered,the most likely adsorption position is Na vacancy.The O₂ adsorption enhances the magnetism of the system.The contribution of spin polarization is mainly from the O 2p orbitals.The characteristics of exchange coupling are also calculated,which show that the ferromagnetic coupling is favorable.Compared with the previous calculation results,our calculations could explain the room-temperature ferromagnetism of Na_0.5Bi_0.5TiO₃ nanocrytalline powders more reasonably,because of taking into account adsorbed oxygen and cation vacancies.Moreover,our results also show that adsorption of O₂ molecule as well as introduction of cation vacancies may be a promising approach to improve multiferroic materials.