固相反应法合成TiSi2及反应机理研究

为明确固相反应法合成TiSi2的工艺条件与反应机理,以高纯钛粉和硅粉为原料,采用固相反应法合成TiSi2.通过X射线衍射、扫描电镜、能谱分析等方法研究了合成试样的物相组成和微观形貌,并结合热力学计算结果探讨了Ti-Si二元系的反应机理,建立了合成TiSi2的反应模型.研究表明:在Ti-Si二元反应体系中,反应最先得到的物相为Ti5Si3,升高反应温度,Ti5Si3进一步与Si反应生成TiSi2;硅粉粒度减小,TiSi2合成温度降低,适当延长保温时问有助于TiSi2的合成.     

四氨基钴酞菁紫外-可见光谱量子化学研究

四氨基钴酞菁是一种很有前途的可见光催化剂,为丰富和完整该物质结构性质及反应活性的理论体系,尤其是其光谱性质的量子化学研究,利用量子化学计算模拟和实验研究相结合的方式对四氨基钴酞菁的紫外-可见光谱进行了比对研究。通过实验证明,四氨基钴酞菁的二甲基甲酰胺(DMF)溶液在324.98和709.94 nm处出现两个明显的吸收峰。在密度泛函法的B3LYP/3-21G*水平上,采用含时密度泛函(time-dependent density functional theory,TD-DFT)方法模拟四氨基钴酞菁的紫外-可见吸收光谱显示,得到了两个吸收谱带分别在321.41和709.92 nm处,与实验值基本吻合,证明密度泛函理论在四氨基钴酞菁的量子化学理论研究是有效可靠的。通过量子计算还确定了每个吸收峰中各个电子跃迁的贡献率：在326.22 nm处的吸收主要是电子从轨道152到163 LUMO的跃迁;在314.42 nm处的吸收主要是电子从轨道149到164 LUMO+1的跃迁;在747.57 nm处的吸收主要是电子从轨道162 HOMO到163 LUMO的跃迁;在676.01 nm处的吸收主要是电子从轨道162 HOMO到164 LUMO+1的跃迁。这些模拟数据对实验研究提供了极大的理论补充,四氨基钴酞菁的紫外-可见光谱量子化学研究对后续实验指导及应用有十分重要的理论意义。     

铽负载介孔二氧化钛的制备、表征和协同效应

以嵌段共聚物P123为模板剂,采用蒸发诱导自组装法制备了铽负载介孔TiO2光催化剂,并利用XRD、N2吸附解吸和UV-Vis吸收光谱等技术手段对样品进行了表征。 制备的样品为锐钛矿和金红石混合晶相,以罗丹明B为模拟有机降解物,样品显示了良好的可见光催化活性。 研究发现0.7%的铽负载和380 ℃的煅烧温度是较佳的制备条件。 介孔结构所具有的高的比表面积、小的晶粒尺寸、铽负载诱导的电荷分离和可见光吸收增强协同提高了光催化活性。 同时,提出了铽负载二氧化钛诱导增强光催化作用的机理。     

返滴定法完全程度的讨论

以NaAc被滴定为例,讨论了返滴定法对滴定常数的要求。提出返滴定法滴定完全的界限与直接滴定法一致。单纯的返滴定法可以解决“反应速度慢”等动力学问题,但不能提高滴定的完全程度。     

可消偏序半群的可消偏序扩张与商序同态

引入偏序半群的商半拟序的概念,利用商半拟序给出了可消偏序半群上的偏序可扩张为可消偏序的充分条件.通过偏序半群的半拟序σ、模σ的闭半拟链,商半拟序和偏序扩张以及可消偏序半群的可消偏序扩张,对偏序半群的商序同态进行了刻画,得到了若干重要的结论.     

Heteromaterial-gate line tunnel field-effect transistor based on Si/Ge heterojunction

A Si/Ge heterojunction line tunnel field-effect transistor(LTFET) with a symmetric heteromaterial gate is proposed.Compared to single-material-gate LTFETs, the heteromaterial gate LTFET shows an off-state leakage current that is three orders of magnitude lower, and steeper subthreshold characteristics, without degradation in the on-state current. We reveal that these improvements are due to the induced local potential barrier, which arises from the energy-band profile modulation effect. Based on this novel structure, the impacts of the physical parameters of the gap region between the pocket and the drain, including the work-function mismatch between the pocket gate and the gap gate, the type of dopant, and the doping concentration, on the device performance are investigated. Simulation and theoretical calculation results indicate that the gap gate material and n-type doping level in the gap region should be optimized simultaneously to make this region fully depleted for further suppression of the off-state leakage current.     

双金属纳米团簇Au2@Cu6电子结构的稳定性：闭壳层作用和多中心键

采用密度泛函理论方法,研究了近年来实验报道的双金属纳米团簇Au₂@Cu₆的电子结构和成键特征. 一般认为,纳米团簇Au₂@Cu₆中(CuSH)₆环和(Au₂PH₃)₂两部分之间的相互作用可以看作是d¹⁰-σ闭壳相互作用. 然而,化学成键分析表明,两个部分之间存在一个十中心两电子(10c-2e)的多中心键. 将该结构与其他双金属纳米团簇M₂@Cu₆(M=Ag、Cu、Zn、Cd、Hg)做对比分析,结果表明除了d¹⁰-σ闭壳层相互作用外,多中心键也是配合物的电子结构稳定性的原因. 这一结果将为理解闭壳层相互作用提供有利的帮助.     

新型三齿含膦配体的Ni(Ⅱ)配合物的合成和晶体结构

A new tridentate Ni(Ⅱ) complex {Ni(H₂O)₃[Ph₂(o-Ph-N-C₇H₇N)]PO}Cl₂ was synthesized by the reaction of a new ligand Ph₂(o-Ph-N-C₇H₇N)]PO with NiCl₂ in CH₃CH₂OH. The complex was characterized by X-ray single crystal diffraction. The crystal structure of the complex belongs to monoclinic space group P2₂/n, a=1.259 28(9) nm, b=1.201 24(8) nm, c=2.039 03(14) nm, V=3.016 8(4) nm^-3, Z=4, and R₂=0.047 1, wR₂=0.120 5. And a molecular CH₂Cl₂ is filled in the crystal structure. CCDC: 241832.     

VB2n-(n=8~12)团簇几何结构、电子及热力学特性的理论研究

基于卡里普索结构预测程序和密度泛函理论的第一性原理计算,搜索确定了VB_2n^-（n=8~12）团簇的基态和亚稳态结构。结果发现,V原子的掺杂完全改变了原硼团簇的结构并提高了原体系的稳定性。掺杂体系基态结构分别呈现高对称性的鼓状（VB₁₆^-：C_2v）、管状（VB₁₈^-：C_2v和VB₂₀^-：C_s）及笼状（VB₂₂^-：C₂和VB₂₄^-：D_3h）结构。基于基态结构,研究了体系的电荷转移和极化率,拟合出了光电子能谱、红外和拉曼谱图,分析了流变键和芳香特性。最后,研究了体系的热力学特性,讨论了温度对热力学参数的影响。     

氧分压对HfOxNy薄膜结构和力学性能的影响

采用射频磁控反应溅射法在不同氧分压条件下制备了氮氧化铪薄膜,薄膜沉积过程在氧气、氮气和氩气的混合气氛中进行,所用衬底为多光谱硫化锌材料.用X射线衍射、扫描电子显微镜、纳米硬度计等分别研究了不同氧分压条件下HfOxNy薄膜的晶体结构、显微结构、力学性能等.结果表明:在氧分压为0.05～0.30范围内,HfOxNy薄膜都为多晶结构,但随着氧分压的降低,HfOxNy薄膜的沉积速率逐渐增大,薄膜的晶体结构由单斜氧化铪转变为氮氧化铪相;不同氧分压下沉积的HfOxNy薄膜都符合薄膜区域结构模型中典型的柱状结构且氧分压较低时薄膜表面粗糙度较大;不同氧分压条件下沉积的HfOxNy薄膜硬度和弹性模量都远大于衬底硫化锌的硬度和弹性模量,氧分压为0.15时最大硬度和弹性模量值分别为11.6 GPa和160 GPa.