铝含量对LaNi5-xAlx合金氘化与去氘化热力学函数的影响

测定了LaNi5-xAlx(x=0.0、0.1、0.2、0.3)的氘化与去 氘化热力学参数,评价了LaNi5-xAlx中铝含量对氘化与去氘化热力学函 数的影响。研究结果表明,合金的坪台压力和吸氘容量随x的增加而降低;坪率随x 的增加而增加;热力学焓变与熵变随x的增加而减少;滞后系数Hf随x的增加而减少 。     

Structural and spectroscopic properties of small Pun （n= 2-5） molecules

The equilibrium structures and the electronic, spectroscopic and thermodynamic properties of small Pu_n (n=2-5) molecules are systematically investigated using the methods of general gradient approximation (GGA) of density functional theory (DFT). The results show that the bond length of the lowest-energy structure of Pu₂ is 2.578 AA. The ground state structure of Pu₃ is a triangle with D_3h symmetry, whereas for Pu₄, the ground state structure is a square (D_4h) and the spin polarization of 16 for molecule Pu₅ with square geometry (D_4h) is the most stable structure. For the ground state structures, the vibrational spectra as well as thermodynamic parameters are worked out. In addition, the values for the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) along with the energy gap of all the Pu_2-5 structures are presented. The relevant structural and chemical stabilities are predicted.     

LaH分子的X1∑+态的势能函数

应用原子分子反应静力学原理导出LaH分子的电子状态和可能的离解极限,考虑相对论紧致有效势RCEP(RelativisticCompactEffectivePotential)近似下,用QCISD方法计算了LaH分子基态X1∑+的平衡几何Re和离解能De为2.125A和2.623eV,并在计算出来的一系列单点势能基础上,用正规方程组拟合Murrell-Sorbie(M-S)势能函数,得到相应态的解析势能函数,由此计算对应的光谱参数,其Be、ae、ωe和ωexe的理论值,分别为:3.7333、0.0723、1461.73和21.383cm-1.     

Pu_3体系的结构与势能函数

用相对论有效原子实势 (RECP)和密度泛函 (B3LYP)方法对Pun(n =2 ,3)体系的结构进行了优化 ,得到了Pu2 和Pu3分子的几何构型分别为D∞h,D3h,其基态分别为 13和 19重态 .在B3LYP RECP水平上得到Pu2 分子的光谱常数ωe=5 2 .3845cm- 1 ,ωe 　χe=0 .0 2 0 1cm- 1 和Pu3分子的谐振频率 (ν1 =5 6 .90 0 7cm- 1 ,ν2 =5 7.1816cm- 1 ,ν3=6 4 0 785cm- 1 )等性质 ,并通过正规方程组和多体展式理论 ,得到了Pu2 ,Pu3的分析势能函数 .     

Al(2~P_u) H_2(X1~∑_g~ )的分子反应动力学

基于多体展式方法所导出的ＡＩＨ_２（Ｘ ~２Ａ_１）分析势能函数,用准经典的Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ轨迹法对ＡＩ（~２Ｐ_ｕ）＋Ｈ_２（Ｘ~１∑_ｇ~＋,ｖ＝ｊ＝０）的分子反应动力学过程进行了计算．结果表明,此反应的主产物为交换反应ＡＩ（~２Ｐ_ｕ）＋Ｈ_２（Ｘ~１∑_ｇ~＋ ｖ＝ｊ＝０）→ＡＩＨ（Ｘ ~１∑~＋,ｖ~＇,ｊ~＇）＋Ｈ（~２Ｓ_ｇ）的ＡＩＨ（Ｘ ~１∑~＋,ｖ~’,ｊ~’）,没有发现 ＡｌＨ_２（ Ｘ~２ Ａ_１）络合物．而从反应的反应截面σ_ｒ与相对平动能Ｅ_ｔ的关系发现,该反应为有阈能反应,阈能值为 ３１４ ＫＪ·ｍｏｌ~(－１)．同时,由于 ＡＩ的质量比氢的大,发生的是直接碰撞,产物散射角分布是向前散射的．     

气固氢化反应热力学函数计算的近似方法

在有效原子实势近似下, 采用Gaussian 98程序及B3LYP/SDD密度泛函方法计算得到了ZrCo和ZrCoH分子的结构及能量E、熵S. 在此基础上, 近似以气态分子总能量中的振动能Ev代替该分子处于固态时的振动能量, 以电子运动和振动运动熵Sev代替分子处于固态的熵, 计算了不同温度下固态ZrCo与H2, D2, T2反应的热力学函数ΔH, ΔG, ΔS及氢化反应平衡压力, 导出了氢化反应温度与平衡压力的依赖关系. 计算得出ZrCoH, ZrCoD, ZrCoT的生成焓(398-598 K)分别为82.81 , 81.54和80.49kJ/mol, 与实验结果很好符合.     

Electronic structures and thermodynamic stabilities of aluminum-based deuterides from first principles calculations

The alanates (complex aluminohydrides) have relatively high gravimetric hydrogen densities and are among the most promising solid-state hydrogen-storage materials. In this work, the electronic structures and the formation enthalpies of seven typical aluminum-based deuterides have been calculated by the plane-wave pseudopotential method, these being AlD₃, LiAlD₄, Li₃AlD₆, BaAlD₅, Ba₂AlD₇, LiMg(AlD₄)₃ and LiMgAlD₆. The results show that all these compounds are large band gap insulators at 0 K with estimated band gaps from 2.31 eV in AlD₃ to 4.96 eV in LiMg(AlD₄)₃. The band gaps are reduced when the coordination of Al varies from 4 to 6. Two peaks present in the valence bands are the common characteristics of aluminum-based deuterides containing AlD₄ subunits while three peaks are the common characteristics of those containing AlD₆ subunits. The electronic structures of these compounds are determined mainly by aluminum deuteride complexes (AlD₄ or AlD₆) and their mutual interactions. The predicted formation enthalpies are presented for the studied aluminum-based deuterides.     

ZrH、CoH和ZrCoH分子的结构与势能函数

采用相对论有效原子实势(RECP)和密度泛函(B3LYP/SDD)方法,计算得到了ZrH、CoH和ZrCoH分子结构,分子的力学、光谱性质和势能函数.结果表明,ZrH的基态分别为X2∑,CoH和ZrCo的基态为X3Φ重态和X4∑重态,基态离解能分别为2.84 eV,2.50 eV和1.22 eV,谐振频率分别为1 686.59 cm-1,1 861.47 cm-1和168.62 cm-1,二阶力常数分别为167.0 aJ.nm-2,202.0 aJ.nm-2和60.0 aJ.nm-2.优化结果表明,HZrCo分子的基电子状态为X5A″,具有Cs对称性,基态离解能为5.055 eV,谐振频率分别为ν1(A′)=192.892 cm-1、ν2(A′)=322.624 cm-1和ν3(A′)=1 590.789 cm-1.应用多体项展式理论,计算确定了基态HZrCo的分析势能函数,该函数正确反映了HZrCo分子的结构特点,可用于研究HZrCo的微观反应动力学.     

Al(2Pu)+H2(X1Σ+g)的分子反应动力学

基于多体展式方法所导出的ＡｌＨ２（Ｘ＾２Ａ１）分析势能函数,用准经典的Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ轨迹法对Ａｌ（＾２Ｐｕ）＋Ｈ２（Ｘ＾１∑＾＋ｇ,ｕ＝ｊ＝０）的分子反应动力学过程进行了计算。结果表明,此反应的主产物为交换反应Ａｌ（＾２Ｐｕ）＋Ｈ２（Ｘ＾１∑＾＋ｇ,ｖ＝ｊ＝０）→ＡｌＨ（Ｘ＾１∑＾＋,Ｖ’,ｊ’）＋Ｈ（＾２Ｓｇ）的ＡｌＨ（Ｘ＾１∑＾＋,ｖ’,ｊ’）没有发现ＡｌＨ２（Ｘ＾２Ａ１）的络合物。而     

CoH生成热力学函数的量子力学计算

用B3LYP/SDD密度泛函方法计算了CoH的微观性质、CoH(g)、CoD(g)和CoT(g)的能量(E)和熵(S),进而计算Co与H2、D2、T2反应的△H(-)、△G(-)、△S(-).CoH分子的基电子状态为三重态,Re、D(-)0、ωe分别为1.52nm、277.84 kJ/mol和1321 cm-1,与实验值基本一致.在固态分子的E和S的计算中,以气态分子计算得到的总能量中的振动能Ev代替固态能量,以总熵中的电子振动熵SEv代替固态熵.导出了Co与氢同位素气体反应的△H(-)、△G(-)、△S(-)及平衡氢压力与温度的关系.CoH的室温下平衡离解压力很低,表明CoH是一种稳定的氢化物,这与CoH分子的D(-)0很大的实验事实一致.