Pd单原子/团簇高效催化铃木偶联反应

铃木偶联反应是合成聚烯烃、苯乙烯和联苯衍生物等功能性有机化合物的有力工具,广泛应用于精细化工、制药和生化工业领域.钯(Pd)基催化剂是目前性能最好的铃木偶联反应催化剂,但钯的低丰度和高成本限制了其大规模应用.因此,提高Pd原子的利用效率,降低Pd用量至关重要.减小金属纳米粒子的尺寸,使其成为小团簇甚至孤立的金属原子是实...     

水液相下羟基自由基诱导半胱氨酸分子损伤的机理

采用密度泛函理论的M06-2X和MN15方法,结合自洽反应场理论的SMD(solvation model based)模型方法,研究了水液相下羟基自由基(OH^·)诱导半胱氨酸分子(Cys)损伤的反应机理。研究发现：Cys的损伤可通过OH^·抽取其H原子、OH^·加成到羧基C和单电子从Cys分子向OH^·转移3个通道实现。势能面计算表明：OH^·加成到羧基C的反应通道最具优势,是无势垒过程;OH^·抽取α-H、质子化氨基H、巯基H和亚甲基H的最低能垒分别是12.5、4.6、7.3、8.9 k J/mol;电子从Cys向OH^·转移的反应为劣势通道,能垒为93.5 k J/mol。结果表明,水液相下OH^·容易导致Cys分子损伤。     

CH2 CHF与臭氧反应机理的量子化学研究

用量子化学MP2方法,在6-311+ +G(d,p)基组水平上研究了烯烃CH2CHF与臭氧反应的机理,对氟代乙烯臭氧化反应Criegee机理进行了系统的计算,全参数优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,在QCISD(T)/6-311+ +G(d,p)水平上计算了它们的能量.并对它们进行了频率分析,以确定中间体和过渡态的真实性.研究结果表明,氟代乙烯与臭氧反应沿Criegee机理是可信的、合理的.同时研究还发现,就氟代乙烯与臭氧反应活性而言,其控制步骤的位垒较低,可以说氟代乙烯与臭氧反应活性较强,也就是说氟代乙烯对臭氧的损耗较大.     

近垒能量下重核熔合几率的量子路径积分计算

针对近垒能量下经典涨落耗散模型预期的重核熔合几率比实验结果偏小的问题, 发展了一种实时间路径积分方法并用于研究重核熔合激发函数, 给出了包含量子涨落效应的解析表达式。 计算了几个对称和近似对称反应系统的熔合几率, 结果表明理论结果与实验值符合较好。 还讨论了颈部增长对熔合障碍的影响。 A real time path integral approach is developed in order to work out a correct solution to a problem for the smaller result of the fusion probability of heavy nuclei based on the classical diffusion model at sub barrier energies. An analytical expression for the quantum fusion probability is proposed,which contains the quantum fluctuation effect. The fusion probabilities of several symmetrical and approximate symmetrical systems are calculated, the heoretical results are in agreement with the experimental data. The influence of the neck length and its fluctuation upon the fusion hindrance is discussed.     

气体大分子燃料高精度理论热化学研究综述

由于日益严重的能源和环境问题,越来越多的研究者开始致力于提高发动机燃烧性能的研究.研究燃烧化学反应机理的目的是为了精确地预测和控制燃烧过程,从而提高燃烧效率,控制火焰稳定性以及优化排放.对于大分子燃料,通常采用类比的方法来估测其反应速率常数以构建其燃烧反应模型,但是这将会为模型带来较大的计算误差.为了更好地将大分子燃料应用在发动机中,对其进行高精度化学反应动力学研究是十分必要的.但是,由于目前广泛使用的高精度电子结构理论计算方法（如CCSD（T）/CBS和QCISD（T）/CBS）在处理这些大分子燃料上存在着巨大的困难,因此文章关注了目前可适用于大分子体系的高精度量化计算方法,并详细地介绍了其中一种适用于大分子体系的高精度量化计算方法ONIOM[QCISD（T）/CBS:DFT].该方法的提出不仅为研究大分子燃料体系的能量计算提供了准确与可行的计算方法,并有助于得到高精度的反应速率常数,对大分子燃料高精度理论热化学研究具有重要意义.      

MgH2脱氢动力学的表面缺陷效应研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了完整、含Mg原子空位及Pd原子掺杂三种MgH2(110)表面的氢脱附行为及其动力学,并从电子结构角度给出了表面空位/掺杂两类缺陷对其脱氢动力学的影响机制.结果显示:MgH2(110)表面六重配位的Mg原子位置是形成Mg空位或Pd掺杂的优先位置;相对于完整表面而言,Mg空位或Pd掺杂均极大地降低了MgH2(110)表面的氢脱附能垒,在一定程度上解释了MgH2纳米结构调制与催化掺杂可明显改善体系脱氢动力学的实验现象;电子结构分析发现,表面空位/掺杂缺陷的存在致使MgH2表面在费米能级附近能隙变窄、低能级区成键电子数减少,进而导致近表面的原子层稳定性降低,从而使得表面Mg-H间相互作用减弱.     

一种乳酸菌多糖对酸乳凝胶的影响机理

以乳酸菌菌株和由粘性乳酸菌分泌的胞外多糖为原料制备不同的酸乳凝胶, 并用电子显微镜和质构仪等手段对其微观结构和质构特性进行了观测. 发现在酸乳体系中, 中性乳酸菌多糖与乳酪蛋白是相斥的, 多糖对酸乳凝胶的影响主要是利用其自身分子形成的空间位垒, 干扰酪蛋白微球之间的相互链接方式, 从而动态影响酪蛋白微球立体网状结构的构建. 提出酸乳乳酸菌胞外多糖对酸乳凝胶结构的影响不仅与其分子大小及结构有关, 还与胞外多糖添加到酸乳体系中的方式、时间、速度、浓度有关. 进一步解释了酸乳制作中, 粘性发酵剂所能达到的效果不容易用直接添加增稠剂的方法替代的原因.     

自由基-分子反应:F+Propene(CH2CHCH3)的从头算研究

The radical-molecule reaction F+propene (CH2CHCH3) was studied in detail by using the Becke's three parameter Lee-Yang-Parr-B3LYP/6-311G(d,p) and coupled cluster with single, double, and triple excitationsCCSD(T)/6-311+G(2d,2p). It is shown that F+propene reaction mainly occurs through complex-formation mechanism: F attacks the double bond of propene leading to the formation of complex 1 and complex 2. As the two radical complexes are metastable, they can quickly dissociate to H+C3H5F, CH3+C2H3F and HF+C3H5. Based on the ab initio calculations, the CH3+C2H3F is the main channel, and the H elimination and HF forming channels also provide some contribution to products. The calculated values are in good agreement with the recently reported experimental results.     

Mo掺杂LiFePO4正极材料的第一性原理研究

基于第一性原理密度泛函理论计算了LiFePO₄和LiFe_1-xMo_xPO₄(x=0.005,0.01,0.015,0.02,和0.025)的电子结构和锂离子扩散能垒。结果显示掺杂后的LiFe_0.99Mo_0.01PO₄样品具有最大的(101)晶面间距,由此可知LiFe_0.99Mo_0.01PO₄沿[101]晶向具有最宽的锂离子扩散通道。未掺杂的LiFePO₄的锂离子扩散能垒为4.289eV,而掺杂后LiFe_0.99Mo_0.01PO₄降为4.274eV,经过计算得出掺杂样品LiFe_0.99Mo_0.01PO₄的锂离子扩散系数增为未掺杂LiFePO₄的1.79倍,表明Mo掺杂有利于改善LiFePO₄的锂离子扩散能力。态密度图显示,掺杂Mo后导带底附近的峰强度增强,对LiFePO₄电子导电性能的提高是有利的。因此,掺杂Mo有益于提高LiFePO₄的锂离子扩散能力和电子导电能力。结合我们的实验结果比较得知,在磷酸铁锂性能的改善上,相比电子导电能力,锂离子扩散能力的提高起到了更重要的作用。