C30卡宾三叶结分子结构与稳定性的理论研究

三叶结分子是最简单的非平凡纽结分子, C₃₀卡宾三叶结分子是由一条闭合的(C≡C—)₁₅ sp杂化碳链组成的, 是具有D₃对称性的拓扑手性分子. 本文用密度泛函方法[DFT/RB3LYP/6-31G(D)]对分子结构和光谱性质进行了研究, 在优化构型的基础上通过自然键轨道(NBO)方法和轨道能级研究了它的共轭性、成键情况和稳定性, 并与平面型C₃₀卡宾环分子进行了比较. 计算结果表明三叶结分子的三叶弧上形成了非平面的C≡C共轭和扭曲的内螺旋结构, 交叉处具有弱成键作用, 且分子轨道也发生了扭曲; 三叶结分子比卡宾环的共轭性和赝Jahn-Teller效应都明显小, 而总能量高. 因此, 分子打结是一个能量升高的过程.     

聚合物{[CuII(Hpb) (mal)]H2O}n :单体的量子化学计算和磁性研究

{[Cu^Ⅱ（Hpb）（mal）]H=O}n （Hpb=2-2＇-pyridylbenzimidazole, mal=maleic acid） is a helical chain-like polymer complex. In order to investigate the electronic structure of the complex, the monomer Cu^Ⅱ（Hpb）（mal） was obturated with different functional groups respectively. For these selective segments, the geometry optimizations were conducted by using hybrid DFT （B3LYP）methods to find that the structure obturated with H2O was better consistent with the experiment, and then this model would be used to latter calculations, such as the frontier molecular orbital and the NBO charge population analysis. In addition the magnetic behaviors of this complex were analyzed by experiments and the weak antiferromagnetic couple between copper（Ⅱ） ions was observed. The exchange coupling constant was calculated by DFT based on the spin broken symmetry formalism. The calculated coupling constants were in good agreement with the experimental data.     

双核金属茂合物Zn2(η5-E5)2(E=N, P, As, Sb)电子结构和三阶非线性光学性质的理论研究

运用密度泛函PBE0方法研究了双核金属茂合物Zn2(η5-E5)2(E=N, P, As, Sb)的电子结构, 运用自然键轨道(NBO)方法对该体系的电荷分布及成键特征进行了分析. 此类体系中存在Zn—Zn的σ单键, 为近似纯s成分的成键方式. 用含时密度泛函理论(TDDFT ) 完全态求和(SOS) 方法计算了该体系的三阶非线性光学系数, 结果表明, γ值与最大吸收波长λmax成正比, 在各个分量中, 对〈γ〉起主要贡献的是γzzzz, 最大吸收波长对应的电子跃迁是从Zn—Zn的σ成键轨道到Zn—Zn的σ*反键轨道.     

吡啶酮系偶氮类化合物可见吸收光谱的预测

利用密度泛函的B3LYP方法, 在6-311G*基组水平对吡啶酮系偶氮类化合物进行构型优化, 并进行了自然键轨道(NBO)分析, 然后用TDDFT方法和ZINDO/S方法分别计算了它们的可见吸收光谱, 结果均与实验值十分吻合. 通过对比发现, 对于最高吸收波长的计算, ZINDO/S能以较快的速度得到较好的结果. 在用ZINDO/S计算的过程中, 回归分析发现π-π重叠加权因子(OWF_π-π)与染料分子吡啶环上两个羰基氧原子平均电荷Z_O有较好的线性关系: OWF_π-π＝0.11425－1.04178ZO, 这一关系不仅可从量子化学的角度进行解释, 而且可用于同类染料可见吸收光谱的预测. 分子轨道的研究表明, 这些化合物的最高可见吸收波长主要对应着共轭体系中给电子体到受电子体的电子跃迁.     

HCN(HNC)与NH3, H2O和HF分子间相互作用的理论研究

在MP2/aug-cc-pVTZ水平上, 对HCN(HNC)与NH3, H2O和HF分子间可能存在的氢键型复合物进行了全自由度能量梯度优化, 通过在相同水平上的频率验证分析发现了稳定的分子间相互作用形式是HCN(HNC)作为质子供体或作为质子受体形成的复合物. 基组重叠误差对总相互作用能的影响均小于3.34 kJ/mol. 通过自然键轨道(NBO)分析, 研究了单体和复合物中的原子电荷和电荷转移对分子间相互作用的影响. 对称性匹配微扰理论(SAPT, Symmetry Adapted Perturbation Theory)能量分解结果表明, 在分子间相互作用中, 静电作用与诱导作用占主导地位, 而诱导作用与复合物的电荷转移之间具有良好的正相关性.     

镨铁硼低温波荡器机械结构的传热分析

对镨铁硼材料在低温和室温下的热学和力学物性进行了测量;使用实测的镨铁硼物性并结合数值模拟的方法对镨铁硼低温波荡器的传热特性进行了分析;结果表明,磁极和磁极夹持机构与磁铁间的热传导是冷却磁铁的关键因素,冷却管道宜采用双通道同向并联的方式。使用该设计通过液氮可以冷却磁铁至82K,同时能够控制由于温差带来的磁极间相位误差小于0.1度,满足镨铁硼低温波荡器设计要求。     

FREE VIBRATION ANALYSIS OF LATTICE SANDWICH BEAMS UNDER SEVERAL TYPICAL BOUNDARY CONDITIONS

Free vibration problems of lattice sandwich beams under several typical boundary conditions are investigated in the present paper. The lattice sandwich beam is transformed to an equivalent homogeneous three-layered sandwich beam. Unlike the traditional analytical model in which the rotation angles of the face sheets and the core are assumed the same, different rotation angles are considered in this paper to characterize the real response of sandwich beams. The analytical solutions of the natural frequencies for several typical boundary conditions are obtained. The effects of material properties and geometric parameters on the natural frequencies are also investigated.     

Casson流体作磁流体动力学流动时的Soret和Dufour效应

考虑Soret和Dufour效应,对Casson流体在可伸缩表面上,作磁流体动力学流动时的影响.首先导出相关的方程,然后用同伦法构造级数解.给出并讨论了速度、温度和浓度的场结果;在不同的物理参数下,得到并分析了表面摩擦因数、Nusselt数和Sherwood数的值;并验证了级数解的收敛性.     

HL-2M 真空室保温层设计及安装

基于 HL-2M 真空室烘烤保温要求，通过有限元分析和原型件实验确定采用陶瓷纤维与纳米级微孔材 料组合作为 HL-2M 真空室保温材料。在 30℃时，保温层的导热系数小于 0.027W⋅m⁻¹·℃⁻¹；300℃时，导热系数 小于 0.038W⋅m⁻¹·℃⁻¹。在保温层厚度 25mm、热面温度 300℃且达到稳态时，冷面可控制在 85℃以下，线圈侧的 温度低于 60℃，整体热损失小于 12kW，满足 HL-2M 真空室烘烤需求。