斯特林公式与吉布斯佯谬

借助斯特林近似公式,证明了在经典统计理论中引入吉布斯校正因子并不能圆满解决吉布斯佯谬这一命题。     

二元团簇VnC30/-(n=1～6)的光电子谱和密度泛函理论计算研究(英文)

过渡金属碳化物良好的催化性能依赖于其组成和形貌结构.研究碳化物的精确结构有利于理解它们的催化性能本质,但是极具挑战性,尤其是对于多组分多元体系.本文利用负离子光电子谱结合密度泛函理论计算研究了二元团簇V_nC₃^0/-(n=1～6)及其对应中性团簇的几何结构与电子结构.负离子光电子谱实验测得了该系列负离子团簇的绝热电子剥离能,即其对应中性团簇V_nC₃的电子亲和能.理论计算表明,在小尺寸团簇V_nC₃^0/-(n=1～3)中,碳原子与碳原子相互作用成键;随着团簇尺寸增加,主要是钒原子数目增加,碳原子与碳原子倾向于分离开,不再成键.与此同时,团簇中形成了钒-碳和钒-钒键.本文进一步研究了八原子团簇V_nC_m(n+m=8)的结构,并考察了团簇组成对该类八原子团簇的立方或类立方结构的影响.     

覆盖面、水和缺陷对邻苯二酚/二氧化钛界面性质的影响（英文）

邻苯二酚/二氧化钛界面是一种研究染料敏化太阳能电池相关性能的简单模型,然而,水和缺陷的存在对邻苯二酚/二氧化钛界面电子能级和激子性质的影响却很少被探究.本文通过第一性的多体格林函数理论研究四种邻苯二酚/二氧化钛界面,确定覆盖面、水和缺陷对电子能级和激子性质的影响.邻苯二酚在金红石(110)表面的吸附使二氧化钛的最高价带和最低导带的能量增加了约0.7 eV,覆盖面的增加和水的存在降低了强度最大的电荷转移态激子的光学吸收.当吸附基底为还原的羟基化二氧化钛时,最低导带大大降低,导致亚带隙变为2.51 eV.四种界面结构的激子分布离域至几个原胞,特别是吸附基底为羟基化二氧化钛的界面结构.采用羟基化的二氧化钛基底时虽然会降低开路电压,但同时也增加了光生电子与空穴的分离,因此可通过控制缺陷浓度来提高光伏效率.     

密度泛函理论研究α-MoC(100)在甲醇水蒸汽重整中的催化作用（英文）

本文通过密度泛函理论计算方法探究了α-MoC催化甲醇水蒸气重整(CH₃OH+H₂O→CO₂+3H₂)反应,系统地研究了甲醇水蒸气重整反应中相关中间体的吸附行为和基本步骤的动力学.结果表明,在α-MoC(100)表面,甲醇容易裂解形成CH₃O中间体,CH₃O进一步脱氢为CH₂O.通过比较CH₂O和OH缔合过程和CH₂O直接分解过程,发现CH₂O和OH之间更容易形成CH₂OOH而不是分解成CHO和H.计算结果表明,CH₂OOH中间体的连续脱氢对CO₂有很高的选择性.相反,在α-MoC(111)表面,由于CH₂O中间体的强吸附使其更偏向于脱氢生成CHO,最后生成产物CO.此外,高水解离产生的OH物种可以促进中间体O-H键的断裂,并显著降低反应能垒.本文不仅揭示了α-MoC(100)晶面在甲...     

一例含阴离子水簇的钴配合物的合成、结构及理论研究

金属配合物中的水簇研究为研究宏观意义上的水以及与蛋白质分子有关的水分子提供了有效途径。本文合成了一个含有阴离子水簇的带状超分子配合物[Co(2,2-bipy)₂(N₃)₂](N₃)_0.5Cl_0.5·2H₂O(1,2, 2-bipy=2, 2-联吡啶)。单晶结构解析表明,配合物属于三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数为:a=0.822 54(7) nm,b=1.175 58(9) nm,c=1.237 06(10) nm,α=91.379 0(10)°,β=92.151 0(10)°,γ=108.119 0(10)°,V=1.135 27(16) nm³,由一个单核[Co(2,2-bipy)₂(N₃)₂]⁺配合物阳离子、两个非配位水分子、0.5个游离的叠氮离子和0.5个氯离子组成,叠氮离子和氯离子位置无序,占有率各为50%。两个客体水分子通过强烈的分子间氢键作用形成了环状水四聚体,且与无序的N^-₃和Cl^-通过氢键作用形成了一个[(H₂O)₄(N₃)Cl]^2- 阴离子水簇。此外,本文基于密度泛函理论(DFT)对配合物[Co(2,2-bipy)₂(N₃)₂]⁺阳离子进行了量子化学计算,分析了其单点能和原子电荷,并计算了中心金属离子的氧化态,计算结果与实验相吻合。     

2,2-双(4-氯-2-氟苄基)丙二酸二乙酯的晶体结构和密度泛函理论研究

标题化合物是一个重要的精细化工中间体,可用于制备嘧啶类、吡唑类等产品.本文利用红外光谱(IR)、质谱(MS)、核磁共振氢谱(1 H NMR)、核磁共振碳谱(13 C NMR)和X-射线单晶衍射对此化合物进行了表征,并在B3LYP/6-311G(d,p)模式下使用密度泛函理论(DFT)计算了此化合物的最稳定晶体结构以及最...     

金催化乙炔氢氯化的密度泛函理论研究进展

乙炔氢氯化(AH)是生产氯乙烯的主要途径之一,传统上使用高毒性的汞催化剂,因此开发无汞催化剂迫在眉睫。金(Au)催化剂是最有潜力的替代催化剂之一,然而其活性Au物种、反应物的活化过程或反应过渡态结构等催化机理仍不够清晰。密度泛函理论（DFT）在研究由Au催化AH的反应机理中发挥了极其重要的作用。本文综述了DFT对金催化剂活性位点、反应物在催化剂上的吸附性质及反应机理的研究进展。重点讨论了DFT对阳离子金和金簇催化AH反应过程的模拟计算,包括Au电子状态、其它原子掺杂及金簇尺寸和形状对催化AH反应影响的模拟。结果表明DFT模拟计算在微观分子尺度上研究反应物的吸附、反应中间体及过渡态等方面发挥了关键作用,对理解Au催化AH反应机理做出了重要贡献。     

基于MATLAB的矢量光束聚焦光场仿真

偏振是光的基本属性之一,也是光学课程教学中的重点内容。但由于课时限制等原因,光学课程对于光的偏振介绍比较简单,内容也局限于老旧内容。随着光学的发展,矢量偏振光束由于其独特的特性已经被广泛的研究和应用,因此,在光学课程中引入偏振发展的前沿知识,有助于学生探索新的光学发展领域,从而激发他们的学习兴趣,为推动教研融合作出积极贡献。本文以矢量偏振光束通过高数值孔径物镜的衍射为例,基于矢量衍射理论和MATLAB模拟仿真展示偏振态对光场传播过程和聚焦光场的影响。首先根据矢量衍射理论推导了聚焦场分布积分表示;然后借助MATLAB仿真给出了矢量偏振光束入射情况下聚焦光场分布;最后通过与常见的线偏振光和圆偏振光对比,对矢量偏振光束聚焦场分布进行了分析和总结。     

Orbital-Free Density Functional Theory for Molecular Structure Calculations

We give here an overview of the orbital-free density functional theory that is used for modeling atoms and molecules.We review typical approximations to the kinetic energy,exchange-correlation corrections to the kinetic and Hartree energies, and constructions of the pseudopotentials.We discuss numerical discretizations for the orbital-free methods and include several numerical results for illustrations.     

嵌段共聚物自组装的研究进展

嵌段共聚物自组装在光学、电子、信息、化学及生物领域有着广泛的应用前景.本文从实验观测、理论研究和计算机模拟三个方面概述了嵌段共聚物自组装领域的研究进展.在实验观测方面,着重介绍了嵌段共聚物在体相及膜中的自组装及外场调控作用方面的研究进展;理论方面则分别介绍了强分相理论、弱分相理论、自洽场理论、动态密度泛函方法和元胞动力学等在嵌段共聚物自组装领域的应用;计算机模拟方面就 Monte Carlo 模拟、耗散粒子动力学等方法在该领域的应用作了详细的阐述.