喷动床内纳米颗粒气固两相流动的数值模拟

采用欧拉-欧拉双流体模型,颗粒动理学理论模拟颗粒相流动,采用周涛和李洪钟(1999)的力平衡模型预测纳米颗粒聚团尺寸,对喷动床内纳米颗粒聚团流化过程进行了数值模拟,得到了喷动床内纳米颗粒聚团的流化过程,获得喷射区和环隙区内颗粒相速度和浓度分布。分析了喷动床结构和进口气体速度等对纳米颗粒聚团流化特性的影响。由于纳米颗粒的特殊性质,不易形成喷泉区。适当的喷动床结构和进口气体速度有助于形成稳定喷动。     

吸附氢分子的振动态及熵的计算

用第一性原理方法研究了H_2在(MgO)_9及(AlN)_(12)团簇上的吸附态、振动模式及熵.分析表明,吸附体系的振动中有六个简正模式可归为氢分子的振动;由于氢分子质量很小,零点能修正对吸附能有重要影响.利用振动配分函数计算了吸附氢分子的熵,表明吸附态H_2的熵主要决定于较低的同相振动的频率,并不完全与吸附强度相关;在标准大气压下70—350 K的温度范围内,吸附H_2的熵与气态H_2的熵之间存在很好的线性关系,吸附后H_2的熵减小约10.2R.     

基于内核构建的Cu-Au-Pd团簇稳定结构优化

具有特殊催化、磁性和化学活性的三元合金团簇已成为基础科学研究的热点问题.确定其稳定结构是研究团簇性质的重要前提.针对大尺寸Cu-Au-Pd团簇结构优化,提出了内核构建的方法改进了自适应免疫优化算法的效率(称为AIOA-IC算法).采用基于紧束缚势二阶矩近似的多体Gupta势函数来描述三元合金团簇原子间相互作用.为测试算法效率优化了原子数为60的Ag-Pd-Pt团簇稳定结构.结果显示新得到的结构比文献报道的团簇结构势能量值更低,由此可知AIOA-IC算法具有更强的势能面搜索能力.运用该算法研究了38及55原子Cu-Au-Pd团簇的稳定结构.所研究的38原子Cu-Au-Pd团簇包含了五折叠、六折叠和截角八面体结构,并且原子成分比例影响了团簇的结构类型.而55原子Cu-Au-Pd团簇均为完整二十面体结构,序列参数显示Cu,Au和Pd原子分层现象明显.对于147原子Cu_(12)Au_(93)Pd_(42)团簇完整二十面体结构,中心原子为Au,内层和次外层分别被12个Cu原子和42个Pd原子占据,最外层则被92个Au原子占满.通过原子半径及表面能分析了Cu,Pd和Au原子分别倾向于分布在内层、次外层和最外层的规律.     

平面团簇稳定结构的蒙特卡罗树搜索

以平面团簇为例提出了一种结合结构识别和蒙特卡罗树技术搜索稳定结构的新方法.体系原子之间的相互作用由两类模型势能函数来描述:Lennard-Jones二体势函数与基于Lennard-Jones势的三体势函数.考虑可能的三角晶格碎片作为候选结构,引入编号策略对结构进行快速识别,并运用蒙特卡罗树搜索研究稳定结构随着原子数增大的演化过程;对于能量较低的候选结构,进一步采取局域优化来获得对应体系的稳定结构.计算表明,Lennard-Jones二体势函数对应的三角晶格团簇更稳定;在特定的参数下,三体势函数对应的六角晶格团簇更稳定.结合结构识别和蒙特卡罗树搜索可以对候选结构空间进行高效扫描,在较短时间内更容易搜索到稳定的团簇结构,并可以与第一原理计算结合实现材料的结构预测.     

三核铁甲酸簇合物[Fe_3(μ_3-O)(μ-O_2CH)_6(H_2O)_2(O_2CH)]·2H_2O在乙炔、水汽体系中的反应行为

本文研究了[Fe_3(μ_3-O)(μ-O_2CH)_6(H_2O)_2(O_2CH)]·2H_2O(简称)在乙炔、水汽体系中的反应行为。发现当温度高于220℃,脱落部分配体的具有活化乙炔进行加成反应的性能。采用原位红外光谱法和气相色谱法对此反应过程进行了跟踪探索,报道了产物的定性及半定量结果。     

高压下固相硝基甲烷分解的分子动力学计算

基于ReaxFF, 采用NVT系综和Berendsen方法对0–7 GPa时和2500 K时固相硝基甲烷的 分解过程进行分子动力学计算, 通过分析硝基甲烷发生分解反应生成的碎片数量随时间的变化, 对不同压强下硝基甲烷的分解机理进行研究. 计算结果表明在0–3 GPa时, 初始分解路径为C–N键断裂和硝基甲烷的异构化; 在4–7 GPa 时, 初始分解路径为分子间质子转移和C–N, N–O键的断裂; 在硝基甲烷的第二阶段反应中存在H₂O, NO, NO₂, HONO, 硝基甲烷分子自身的催化反应. 硝基甲烷在高温高压下发生热分解反应生成碳团簇, 且团簇中碳原子的数量和碳团簇的空间构型随着压强的变化而变化. 关键词： ReaxFF 分子动力学 热分解 压强效应 碳团簇     

Time-Resolved Investigation of Ionization of Clusters Irradiated by a Strong Laser

Ionization dynamics of clusters irradiated by chirped femtosecond lasers is investigated by using a linearly chirped pulse spectral interferometry with a time resolution of less than lOOfs. The production of an average charged-Xe^18 and -Kr^9 ions indicates a strong energy coupling between laser and cluster. Ultrafast depletion of the probing laser is observed to be strictly coincident with the ionization front as seen in other experiments. Moreover,a two-step ionization process for Xe and Kr clusters irradiated by high-intensity lasers has been observed, which implies the role of resonance enhancement during the cluster explosion.     

不同基体刚性偶氮化合物光致光学各向异性及其唯象模拟

在不同刚性的聚合物基体聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚乙烯咔唑（PVK）和聚苯乙烯（PS）薄膜基体中掺入相同质量分数（均为0．003）的分散红13（DRl3）偶氮染料。以线偏振连续Ar^＋激光（514nm）作为控制光,连续He-Ne激光（632．8nm）作为信号光考察了具有相同厚度的三种样品在相同控制光功率（15mW）下的光致双折射效应。实验发现刚性较大的聚乙烯咔唑基体样品的双折射效应最小,刚性最小的聚苯乙烯基体样品的双折射效应最大。在偶氮生色团光致异构的四能级模型基础上,建立一新的唯象的模型。在模型中引入描述聚合物基体刚性的参量s,通过数值计算描述了不同基体刚性参量s对偶氮生色团光致异构取向的影响。计算结果表明,基体的刚性越大,样品的光致双折射效应越小,定性地解释了实验现象。     

锰氧化物团簇正离子与硫化氢反应的实验与理论研究 (cited: 2)

采用激光溅射法制备了同位素标记的氧化锰团簇正离子Mn_m¹⁸O_n⁺,并研究了其在快速流动反应管中与硫化氢在热碰撞条件下的反应,氧化锰团簇正离子与硫化氢反应前后的质量分布与强度变化由飞行时间质谱仪检测．实验表明,绝大多数氧化锰团簇正离子可与硫化氢发生氧-硫交换反应产生水分子,反应通式为：Mn_m¹⁸O_n⁺+H₂S→Mn_m¹⁸O_n-1S⁺+H₂¹⁸O．通过密度泛函理论计算了氧化锰团簇正离Mn₂O₂⁺、Mn₂O₃⁺和Mn₂O₄⁺与H₂S反应的机理,结果显示,在这些反应体系中氧-硫交换反应通道同时具有热力学和动力学优势,印证了实验中观察到的现象．气相团簇研究发现的氧-硫交换反应与相关凝聚相体系反应结果一致