采用优化的DFTB参数对铜(111)表面碳二聚化的分子动力学研究（英文）

针对铜表面化学反应,我们发展了一套铜-碳体系的密度泛函紧束缚(DFTB)参数。测试结果表明这套参数可以很好的描述吸附铜或碳原子前后铜表面的几何结构和能量。基于这套参数,我们对Cu(111)表面的碳二聚化过程进行了分子模拟研究。即使在高温下,直接的分子动力学模拟也很难观察到碳二聚体的形成。这是因为高温下铜表面显著的结构弛豫一定程度上阻止了二聚化。为了研究高温下铜表面碳二聚化的机理,我们进行了赝动力学模拟。发现在二聚化的过程中,碳原子形成C-Cu-C桥状结构以后,会绕中间Cu原子转动,最后形成碳二聚体。1300 K下碳二聚化的自由能垒约0.9 eV。     

球状活性炭担载MnOx-CeO2和尿素的低温无氨脱硝行为研究

以MnO_x-CeO₂为活性组分、以尿素为还原剂,制备了球形活性炭（SAC）担载MnO_x-CeO₂和尿素的复合催化剂,利用扫描式电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）、X射线衍射（XRD）和低温N₂吸附-脱附等对催化剂的物理化学结构进行了表征,考察了该催化剂在低温（30-90 ℃）和没有氨气情况下对NO的选择性催化还原（SCR）性能。结果表明,在30-50 ℃的反应温度下,炭载体的微孔孔容仍是NO吸附与氧化的主要活性位点;而在70-90 ℃的反应温度下,锰铈金属氧化物成为NO吸附与氧化的主要活性位点,从而提高了催化剂的SCR反应活性。当反应温度为90 ℃、空速为6000 h^-1、NO和O₂浓度分别为0.05%和20%时,担载8% Mn （锰铈物质的量比为1∶1）和10%尿素的催化剂的MO_x稳态脱除率可达85.6%,实现了在低温、无氨状况下的高效脱硝。     

基于计算谱学的纳米材料结构表征及其在石墨烯氧化物中的应用

从理论上对材料结构进行表征一般是基于第一性原理电子结构计算对可能的结构模型进行能量分析, 从而得到材料的基态构型. 而经过复杂路径合成的纳米材料并不总是处于基态能量构型. 因此, 对可能的结构模型进行计算谱学模拟, 然后直接与实验谱图对比, 可以提供更为可靠的结构信息. 本文简单介绍了谱学模拟的理论背景, 以石墨烯氧化物为例展示了计算谱学在复杂纳米材料结构表征中的关键作用.     

采用优化的DFTB参数对铜(111)表面碳二聚化的分子动力学研究

针对铜表面化学反应,我们发展了一套铜-碳体系的密度泛函紧束缚(DFTB)参数。测试结果表明这套参数可以很好的描述吸附铜或碳原子前后铜表面的几何结构和能量。基于这套参数,我们对Cu(111)表面的碳二聚化过程进行了分子模拟研究。即使在高温下,直接的分子动力学模拟也很难观察到碳二聚体的形成。这是因为高温下铜表面显著的结构弛豫一定程度上阻止了二聚化。为了研究高温下铜表面碳二聚化的机理,我们进行了赝动力学模拟。发现在二聚化的过程中,碳原子形成C-Cu-C桥状结构以后,会绕中间Cu原子转动,最后形成碳二聚体。1300 K下碳二聚化的自由能垒约0.9 eV。