CO和H2分子在Cu(111)面的吸附和溶剂化效应

采用广义梯度近似(GGA)密度泛函理论(DFT)的PW91方法结合周期性模型, 在DNP基组下, 利用Dmol3模块研究了CO和H2在真空和液体石蜡环境下在Cu(111)表面上不同位置的吸附. 计算结果表明, 溶剂化效应对H2和CO的吸附结构参数和吸附能的影响非常显著. 在液体石蜡环境下, H2平行吸附在Cu(111)表面是解离吸附, 而CO 和H2在两种环境下的垂直吸附都是非解离吸附. 相比真空环境吸附, 在液体石蜡环境中, Cu(111)吸附CO时, 溶剂化效应能够提高CO吸附的稳定性, 同时有利于CO的活化. 在真空中, H2只能以垂直方式或接近垂直方式吸附在Cu(111)表面. 当Cu(111)顶位垂直吸附H2, 相比真空环境吸附, 溶剂化效应能够提高H2吸附的稳定性, 但对H2的活化没有明显影响. Cu(111)表面的桥位或三重穴位(hcp和fcc)垂直吸附H2时, 溶剂化效应能明显提高H2的活化程度, 但降低H2的吸附稳定性; 在液体石蜡中, 当H2平行Cu(111)表面吸附时, 溶剂化效应使H—H键断裂, 一个H原子吸附在fcc位, 另一个吸附在hcp位.     

快速热处理制备相变氧化钒薄膜及其特性研究

采用直流对靶磁控溅射在Si<100>基底上沉积金属V薄膜, 然后分别在纯氧气环境和纯氮气环境下进行快速热处理制备具有 金属-半导体相变特性的氧化钒(VO_X)薄膜, 热处理条件分别为纯氧气环境下430℃/40 s, 450℃/40 s, 470℃/40 s, 450℃/30 s, 450℃/50 s, 纯氮气环境下500℃/15 s. 用X射线衍射仪、X射线光电子能谱、原子力显微镜 和扫描电子显微镜对薄膜的结晶结构、钒的价态和组分以及微观形貌进行分析. 利用四探针薄膜电阻测量方法和THz时域频谱技术分析薄膜的电学特性和光学特性. 结果表明: 金属V薄膜经过纯氧气环境450℃/40 s快速热处理 后形成了具有低相变特性的VO_X薄膜, 升温前后薄膜方块电阻变化幅度达到两个数量级, THz透射强度变化幅度较小. 为了提高薄膜的相变特性, 对制备的VO_X薄膜采用纯氮气环境500℃/15 s快速热处理, 薄膜的相变特性有了明显提升, 相变前后方块电阻变化达到3个数量级, THz透射强度变化达到56.33%.     

气载放射性微粒在真实人体上呼吸道模型内沉积特性的研究

基于人体医学CT扫描,重建得到"鼻腔-咽喉主气管-六级支气管"三维几何模型;采用大涡模拟和离散相模型的描述颗粒运动,并在拉格朗日框架下跟踪颗粒。考察了四种气载放射性微粒在典型呼吸强度下的运动和沉积。结果表明:在各工况下,气载放射性颗粒在呼吸道内运动受流道变化、缩放效应、呼吸强度和阻流面等影响较大,均呈现出明显的积聚性和沉积的高度不均匀性,易形成局部沉积热点。在4个弯曲面、2个缩放管结构区域以及支管分叉面出现大量颗粒沉积。气载放射性颗粒的沉积热点区域将导致人体组织细胞的应激反应,造成组织和器官的辐射损伤。颗粒的沉积率随粒径和呼吸强度的增加而增加,但粒径小于0.5μm后,沉积率呈相反趋势。大颗粒在呼吸道内受流道变化、呼吸强度和阻流效应等影响较大,小颗粒受布朗运动和斯坦夫升力影响更显著。     

泡沫铝填充吸能盒的轴向压缩性能实验研究

本文提出了一种外方内圆双管四角填充泡沫铝的新型吸能盒设计,开展了准静态轴压实验研究,分析了新型填充结构中各组分相互作用的影响,并探讨了胶合作用对填充吸能盒力学性能的影响.结果 表明,新型填充吸能盒的轴压力平稳程度、总吸能和比吸能都较无填充吸能盒更优.胶合作用除略微增大吸能盒载荷波动度外,对其余性能均有优化作用.胶合新型...     

不锈钢表面等离子合金化渗铜层的纳米力学性能研究

为了研究不锈钢渗铜层的纳米力学性能,本文采用等离子表面合金化技术在304不锈钢表面制备了渗铜层。利用纳米压入硬度仪,采用连续刚度测试法,对渗铜层以及不锈钢基体的表面和横截面的纳米力学性能进行了测试,得到了纳米压入过程的载荷-压入深度曲线,发现渗铜层抵抗外载荷的能力低于不锈钢基体。并得到了渗铜层和不锈钢基体的表面、横截面方向的硬度以及杨氏模量,经对比得到渗铜层的杨氏模量和硬度都要比不锈钢基体的低,并且渗铜层的力学性能表现出各向异性。对纳米压入的数据进行分析,发现渗铜层在小尺度压入时硬度和杨氏模量表现出明显的"尺度效应"。     

氮、磷、碳化物比较研究初探

环保法规的日益严格使得研究者越来越重视新型加氢脱硫、脱氮催化剂的开发。国内外学者在对负载型Mo—Co、Mo—Ni和W—Ni等传统硫化物催化剂进行不断改进的同时,新型催化材料尤其是具有贵金属性质的过渡金属间充化合物一氮化物、碳化物和磷化物的研究也受到很大的关注。人们在探索不同的载体或者是不同的助剂对单金属间充化合物-氮化物、碳化物或磷化物催化剂活性组分的表面状态和结构以及其深度加氢脱硫脱氮性能的影响,而对同一载体负载的氮、磷、碳化物催化剂缺乏横向的比较。本研究制备了以γ-Al2O3为载体的负载型氮化钼、磷化钼和碳化钼催化剂,比较了它们的孔结构、比表面积,并初步分析了钼的质量分数为19％,氮化、磷化和碳化温度均为650℃时三类催化剂的二苯并噻吩加氢脱硫性能。     

金属纳米材料中的晶格应变及其在催化中的应用

纳米结构中的晶格应变作为基础研究课题的势头日益增强.可以设计纳米颗粒的表面晶格以产生应变或者其他结构变化,使其原子位置偏离正常的晶格点,进而影响纳米颗粒的电子结构和催化性能.本文首先介绍了金属纳米粒子的不同应变源,重点介绍了不同应变基本结构的合成.讨论了晶格应变的表征手段及其在催化领域应用的研究进展.最后介绍了应变金属...     

胞嘧啶一水复合物质子转移异构化反应机理的理论研究

采用密度泛函B3LYP方法,在6-311＋G＊＊基组水平上对胞嘧啶一水复合物质子转移引起的氨-酮式、氨-烯醇式与亚胺-酮式互变异构反应机理进行了计算研究,获得了互变异构过程的反应焓、活化能、活化吉布斯自由能和质子转移反应速率常数等参数。将Onsager反应场溶剂模型用于水相的计算,结果表明,胞嘧啶一水复合物无论在气相中...     

铈改性的铜/六方介孔二氧化硅催化剂在温和反应条件下高效地将草酸二甲酯氢化为乙二醇（英文）

采用蒸氨法制备了一种高效的铈改性铜/六方介孔二氧化硅(xCe-Cu/HMS)催化剂，用于草酸二甲酯(DMO)气相化学选择性氢化成乙二醇(EG)。铈助剂可以显著提高催化剂的性能，在引入1.2%的铈后，催化剂的性能最好。在温和的条件下(200℃，2.0MPa, H₂/DMO=100, LHSVDMO=1.2h^-1), DMO转化率和EG选择性分别达到了99.6%和96.3%。表征结果显示，Ce修饰的Cu/HMS可以增强Cu与载体之间的相互作用，改善Cu的分散性，并保持适当的Cu⁺/(Cu⁺+Cu⁰)的比例。本研究采用简单、低成本的路线，合成了具有优良催化性能的Ce改性的Cu-HMS催化剂，实现了在温和的条件下DMO向EG的高选择性转化。     

Co-SiO2颗粒膜中颗粒相互作用的温度和尺寸依赖关系

我们在真空离子束溅射设备中制备了Co-SiO2颗粒膜，其结构和磁性分别利用透射电子显微术（TEM）和铁磁共振（FMR）来研究。TEM分析表明Co纳米颗粒相互独立地分布在SiO2介质中，且尺寸分布非常窄。室温转角FMR实验显示薄膜具有单轴各向异性，变温FMR实验被用来研究在100－300K温度范围内的颗粒间相互作用强度随温度变化的关系（我们利用一理论模型计算了颗粒集合体中的铁磁部分所占比例和超顺磁部分所占比例）。我们发现颗粒间相互作用强度除了与温度有关之外，还与Co颗粒的尺寸直接相关。