XPO4(X=Lu, Y)电子结构的第一性原理研究

基于密度泛函理论(DFT)第一性原理对LuPO₄和YPO₄两种磷酸盐晶体的电子结构进行计算模拟.结果表明:LuPO₄的带隙为5.639 eV,YPO₄的带隙为4.884 eV.通过对态密度的分析得知LuPO₄的导带主要贡献来自Lu的5d态电子,费米能级附近价带主要由Lu的4f态和O的2p态电子贡献. YPO₄的导带主要贡献来自Y的4d态电子,价带顶的主要贡献来自于O的2p态电子.通过电荷密度和布局分析得知了材料内部原子间的电荷转移情况,进而对原子间成键情况进行了分析与讨论.     

厚板热轧中心气孔缺陷压合临界力学条件的证明与应用

利用上界三角形速度场推导了热轧条件下厚板中心气孔缺陷压合时内部缺陷开裂的判定条件。证明了动态临界几何条件当l／h≥0．518时坯料为压合轧制；当给定轧件入口厚度时，增加道次压下率ε、轧辊半径R、单位宽度轧制力P，将有利于厚板缺陷压合；升温和咬入时加后推力也有利于缺陷压合。此外，还提供实例首次对厚板压下规程的压合条件进行了分析计算，算例表明：特厚板轧制设计道次压下率时，应尽量使道次变形区不存在拉应力区、满足压合条件并避免表面变形，方能使中心区域有效压合，起到提高探伤合格率及改善内部质量的明显效果。本文提出了制定厚板轧制规程需考虑缺陷压合条件的新思路。     

LaPO4和ScPO4电子结构和光学性质的第一性原理研究

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,对LaPO₄和ScPO₄的能带结构、电子态密度及光学性质进行计算和分析.计算结果表明：LaPO₄的禁带宽度为5.646 eV,ScPO₄的禁带宽度为4.531 eV. LaPO₄晶体价带顶主要由P-3s、P-3p及O-2p态贡献,导带底主要是由La-5d态贡献;ScPO₄晶体价带顶主要由P-3s、P-3p及O-2p态贡献,导带顶主要是由Sc-3d态贡献.就光学性质而言,ScPO₄的静介电常数是2.03,比LaPO₄(1.92)的静介电常数大,体系极化能力较好.     

椭圆切线的几个性质及作法

引理　设F为圆锥曲线焦点 ,其相应准线为L ,作一直线交圆锥曲线于A ,P两点 ,交L于M ,则FM平分△AFP的∠AFP的外角 .(证明见文 [1 ])(图 1 )定理 1　设F为椭圆焦点 ,其相应准线为L ,椭圆上一点A处的切线交L于N ,则∠AFN =90°.(图 2 )证明　如图 1 ,设AF延长线交椭圆于A′ ,当P与A重合时 ,APM成为切线AN(图 2 ) ,∠PFA′成为平角AFA′ ,由引理知FM平分∠PFA′(即∠AFA′) ,所以∠AFN =90° .由证明过程知 ,NA′也是椭圆的切线 ,从而得推论　椭圆焦点弦两端点处的两条切线的交点在椭圆的准线上 .(图 2 )定理 2　设F1 ,F…     

Photoelectron Spectroscopy, Photoionization Mass Spectroscopy, and Theoretical Study on CCl3SSCN

通过一种简单的方式产生了CCl3SSCN,并利用光电子能谱(PES)和光电离质谱(PIMS)对该化合物进行了表征．通过理论计算得知, 该分子围绕S－S键的二面角为91.4 o ． 这种扭曲结构是S－S键上的孤对电子的相互作用导致的．电离后基态的自由基离子CCl3SSCN￠+呈平面的反式构象(δCSSC=180o),且具有Cs对称性．CCl3SSCN分子的最高占据轨道(HOMO)为硫原子的3p孤对电子轨道：3pπf51a(nS(CCl3S))g-1. 实验得到的该分子的第一垂直电离能为10.40 eV．     

浸入式边界方法的研究及应用进展

本文总结了浸入式边界方法 (immersed bundary method, IB method)中的力源建模研究进展,并且对该方法在诸如生物体绕流及流固耦合等典型的复杂边界以及运动边界问题中的应用进行了介绍.边界精度低是IB方法主要特征之一,但该方法目前在计算气动声学等高精度计算中同样有所应用.最后本文对IB方法在处理高雷诺数流动问题上所面临的挑战以及目前研究进展和未来发展方向进行了介绍.     

大气臭氧化学研究进展

臭氧是大气化学中的核心物种。在平流层中,臭氧层可以吸收对生物有害的紫外辐射,对地球生命起保护伞作用。在对流层大气中,适量臭氧对清洁大气是有益的。但是,由于对流层中臭氧前体物排放量的增加,特别是在大城市,产生的高浓度臭氧会对大气环境造成严重污染,对人类、动植物和生态环境具有极大危害。臭氧的研究一般结合外场观测、实验室烟雾箱模拟和计算机数值模拟进行。深入开展大气臭氧化学研究,不仅有助于全面深入理解大气氧化过程以及全面掌握区域乃至全球大气自净能力,而且能为对流层污染控制提供科学依据和方案。本文总结了近年来有关臭氧化学的研究进展,论述了臭氧问题与人类当前面临的一些主要环境问题间的相互关系;重点综述了近年来有关南极臭氧空洞、中纬度地区臭氧低值和北极地区臭氧的损耗机理及其发展趋势;综述了臭氧与大气光化学和气溶胶间的耦合关系,并结合我国实际情况,提出了大气臭氧化学尚待深入开展研究的一些重要科学问题。     

空位浓度对纤锌矿CdS电子结构和光学性质影响的第一性原理研究

本文基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法,采用第一性原理研究了含Cd空位缺陷CdS和含S空位缺陷纤锌矿CdS的几何结构、能带结构、电子态密度及光学性质。通过计算分析可知,含Cd空位缺陷的CdS体系均为p型半导体,含S空位缺陷的CdS体系跃迁方式均由直接跃迁变为间接跃迁。Cd、S空位缺陷的CdS体系的态密度总能量降低。空位CdS体系相较于本征CdS体系的静介电常数均有提高,并随着空位浓度的增大而增大,Cd空位缺陷体系更为明显,极化能力得到显著提升。空位Cd的CdS体系相较于本征CdS体系在红外波段存在明显的吸收,空位S的CdS体系相较于本征CdS体系在可见光波段存在明显的吸收。     

Au/ZrLa掺杂 CeO2催化剂在CO氧化反应中优异的催化活性：锆镧协同作用

在过去的25年,纳米金催化剂上 CO氧化反应得到广泛研究,但始终没有一致的结论。这是因为影响纳米金催化活性的因素很多,包括金的价态、载体的性质、氧空位、金属与载体之间的相互作用等,尤其是各影响因素之间相互牵制,增加了催化反应机理的研究难度。氧化铈载体表面氧缺陷的浓度较高,有利于活性金属组分在其表面的稳定和分散,因此氧化铈纳米晶负载的 Au催化剂受到广泛关注。此外,当 CeO2晶格中部分 Ce被化学性质不同的其它元素取代后,可以促进 CeO2晶格氧的活化,提高氧的储放能力,从而有利于催化反应进行。因此,本文采用水热法合成了组成均匀的 CeO2, CeZrOx和 CeZrLaOx三个载体,并通过沉淀-沉积法负载金。利用 X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线吸收精细结构(XAFS)和氢气程序升温还原(H2-TPR)等技术分析了催化剂的物相结构、表面性质、形貌以及金纳米颗粒的大小和价态等性质,并结合其在 CO氧化反应中催化性能的差异,探讨影响金催化剂活性的关键因素。 XRD, TEM, HRTEM和 XAFS结果表明,三个载体上所得金纳米颗粒的平均尺寸都在2–4 nm,且分散较好; XPS结果表明,影响催化剂活性的关键因素不是金的价态,而是载体表面的活性氧物种。从Raman结果可知,掺杂后的氧化铈载体上氧空位浓度明显增加,因而催化剂活性都有所提高。 H2-TPR进一步探讨了三个载体以及负载金后其氧化还原能力的变化,结果表明,金和载体之间的相互作用可以增强载体的氧化还原性能以及表面氧空位浓度,进一步提高了催化剂活性,而负载金催化剂氧化还原性能的变化与载体的组成密切相关。由于锆的掺杂可使金与载体之间相互作用减弱,而镧则增强了二者间相互作用,因此 Au/CeZrLaOx催化剂上锆和镧的协同掺杂作用使其表面活性氧物种浓度最高,低温时表现出最高的催化活性。