YMn2O5电子结构及光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理GGA+U方法研究了YMn2 O5的能带结构、态密度、Mullik-en电荷布居和光学性质,计算结果表明:YMn2 O5为间接带隙半导体,理论禁带宽度为0.927 eV;电荷密度图和布居分析可知,YMn2 O5为离子和共价兼有的化合物,Mn 3d轨道与O 2p轨道发生了sp3轨道杂化,易形成四面体结构;利用计算的能带结构和态密度分析了YMn2 O5的光学性质,该材料的静态介电常数值为5.72.     

Fe{O(CH_2CO_2)_2}(H_2O)_2(NO_3)电子结构和磁性的第一性原理研究

采用第一性原理计算研究了Fe{O(CH2CO2)2}(H2O)2(NO3)晶体的电子结构及磁性。该计算采用密度泛函理论(DFT)结合投影缀加波(PAW)方法。计算结果表明,化合物Fe{O(CH2CO2)2}(H2O)2(NO3)具有反铁磁基态,这种反铁磁相互作用来自于最近邻的铁离子;每个分子的自旋磁矩是4.99μB,这和实验结果也是相吻合的。     

甲醛分子团簇[CH_2O]_n(n=1～4)波谱特性的研究

应用密度泛函理论中的ω-B97XD/6-311+G(d,p)方法,对甲醛分子团簇[CH2O]n(n=1~4)的空间结构进行了优化,得到了这些团簇的基态结构,并对其红外光谱,核磁共振谱的性质进行了研究.结果表明,当甲醛分子构成稳定的多分子团簇时,团簇中的每个分子仍然为平面结构,分子间将形成氢键,并且团簇中的各个分子共面.与单分子甲醛相比,多分子团簇的红外光谱,会出现许多与分子间氢键振动有关的新的吸收峰.当甲醛分子形成团簇时,13C核和17O核的核磁共振谱线会发生劈裂现象,这与电荷分布的对称性的破缺有关;而1H的核磁共振谱中将会出现新的条纹,这是由分子间的氢键的形成引起的.本文的研究可为甲醛团簇的识别、检测及性质研究提供理论依据.     

AA/AMPS 二元共聚物的合成及阻垢性能研究

以水为溶剂,丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,合成集膦酸基、羧酸基、磺酸基于一体的共聚物.探讨了单体配比、引发剂用量、反应温度、反应时间等对共聚物阻垢性能的影响.研究表明,该阻垢剂有较好的阻CaCO3垢、Ca3(PO4)2垢能力.     

蒽和环戊二烯酸酐化合物Diels-Alder反应的理论计算

拟为蒽衍生物,醛类和苯甲酰氯的Diels-Alder反应研究提供理论参考,应用量子化学中的密度泛函(B3LYP16-31G(d,p))理论,对蒽和环戊二烯酸酐化合物Diels-Alder反应机理进行了计算。结果表明,反应中所涉及的碳碳键生成与断裂是协同过程;环戊二烯酸酐化合物平行接近蒽,使得轨道最大重迭。反应符合前线轨道理论;反应是放热的,与实验结果一致;热力学与动力学研究结果一致。     

半导体Si和GaAs的GW近似能带结构与BSE吸收光谱的研究

基于密度泛函理论,采用平面缀加波的广义密度近似的PBE泛函和准粒子近似的GW方法对典型的半导体硅Si和砷化镓GaAs的能带结构进行了研究;同时研究了Si和GaAs的光吸收谱,并利用多体微扰理论的BetheSalpeter方程(BSE)进行了修正。计算结果表明,准粒子近似的GW方法对Si和GaAs的能隙预测结果和实验值符合较好,考虑了电子—空穴对激子效应的GW-BSE多体微扰方法计算的Si和GaAs的介电函数吸收谱与实验谱符合最佳;研究说明激子效应在半导体光谱性质分析方面十分重要。     

加合物C29H25N5O6S的合成及晶体结构研究

介绍了有机加合物N-(2-硝基苯基)-2-苯乙酰胺并N-乙氧羰基-N’-o-硝基苯乙酰基硫脲的合成及结构研究,其分子式为C29H25N5O6S,分子量为571.60.采用溶剂挥发培养出了0.30mm×0.26mm×0.24mm尺寸的加合物单晶,该加合物通过FT-IR、1 HNMR和X-射线单晶衍射分析方法进行了表征.该化合物属于单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数:a=12.796 5(11),b=13.502(3),c=11.261(3),α=90°,β=102.329°(3),γ=90°,Z=4,V=2 726.6(10)3,D=1.329mg/m3,F(000)=1 192,GOF=1.035.结构由直接法解出,最终偏离因子为R1=0.080 6,wR2=0.135 6.X-射线单晶衍射分析显示,晶体中分子主要通过分子间N-H…O氢键(N1-H1A…O4键长为3.005,键角为170.23°)和C-S键(C23-S1键长为3.847)相互连接,在晶体中形成了一维链状结构.对该加合物的合成及其分子的微观晶体结构进行了研究.     

双甲基脲晶体的线性与二阶非线性光学性质研究

采用平面波赝势方法(PAW)和局域密度近似(LDA)的第一性原理方法计算了双甲基脲晶体的电子结构,采用密度矩阵理论计算了双甲基脲晶体的介电函数和倍频系数,并将二阶非线性光学系数谱的特征峰与介电函数光谱结合起来,按单、双光子共振项进行分析.与尿素晶体的光学性质比较分析表明:双甲基脲晶体的线性与非线性光学性质与尿素相似,并...     

Ag/BaTiO3的制备及光催化性能

采用光催化还原法、浸渍法和水热法分别制备了Ag/BaTiO3催化剂.通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)等手段对改性后的催化剂进行表征,考察了掺杂Ag的不同制备方法、催化剂的载Ag量对催化剂光催化活性的影响.实验结果表明,改性后的BaTiO3对亚甲基蓝染料溶液的光催化降解能力有明显提高,采用光催化还原法制备的Ag/BaTiO3催化剂催化活性最高,载Ag量为1.0％的Ag/BaTiO3对亚甲基蓝的降解效果最好,紫外光照射4h后降解率为95％.     

TiO2/RGO和Fe3O4/RGO催化处理模拟废水的研究

探讨了关于石墨烯基复合材料处理模拟废水的研究。考察了TiO_2/RGO和Fe_3O_4/RGO对酸性品红和亚甲基蓝的处理情况,并进行了表征。在TiO_2/RGO体系中,酸性品红的去除效果最高可达到74.01%;亚甲基蓝的去除效果最高可达到94.79%。在Fe_3O_4/RGO体系中,酸性品红的去除效果最高可达到78.55%;亚甲基蓝的去除效果最高可达到98.02%。研究结果表明,磁性石墨烯Fe3O4/RGO的处理结果比TiO_2/RGO效果好。     

水分子在Sn02（110）表面吸附特性的密度泛函计算

根据密度泛函理论,采用广义密度近似,建立了水分子在SnO2（110）面不同吸附位的周期平板模型,研究了水分子在SnO2（110）表面的吸附特性．结果表明：发生在Sn5C吸附位的水分子平行于表面和水分子以H原子向上垂直于表面的两种吸附方式为稳定吸附．对两种稳定吸附方式下电子态密度及电荷转移进行了分析,发现两种吸附方式均使体系费米能向高能量方向移动,同时两种方式下水分子向SnO2表面提供的电子数分别为0．09e和0．08e．提出水分子与CO分子对表面同一吸附点存在着竞争吸附,是湿度影响CO气体传感器电导灵敏度的主要原因．     

关联效应对CaCuO2的电荷与自旋密度分布的影响

采用杂化密度泛函方法和哈垂一福克方法对CaCuO2的电荷与自旋密度的分布进行了研究．CuO2层的电子结构具有明显的二维特征．电子间的关联效应使Cu离子的自旋极化被削弱的同时，增强了O离子的自旋极化效应．     

轨道不平顺概率模型

为了高效选取轨道不平顺随机样本, 以满足车辆-轨道系统随机动力与可靠度分析中的激振源遍历性要求, 依据轨道随机不平顺的弱平稳与谱相似特征, 提出了一种轨道不平顺概率模型; 采用离散概率积分和统计方法, 在时域中将大量轨道不平顺检测信号分成若干个时程序列, 对每个序列采用谱分析法计算其统计功率谱密度分布; 采用矩阵法对轨道不平顺功率谱密度函数进行集合表征, 视每条谱线在不同频率点的功率谱密度概率具有累加性, 采用单一频率下的功率谱密度概率分布推知整条谱线的出现概率; 采用通用随机模拟方法选取代表性轨道谱, 并反演随机不平顺序列; 实测了某高速铁路约269km的轨道高低和方向不平顺, 基于车辆-轨道耦合动力学理论, 从轨道不平顺模拟幅值与车辆-轨道系统动力响应的概率密度分布出发, 对比了轨道不平顺概率模型与轨道不平顺随机模型的计算结果, 以验证轨道不平顺概率模型的正确性和高效性。计算结果表明: 以2种模型生成的轨道随机不平顺为激振源, 获得的车辆-轨道系统动力响应分布熵差异小于2%, 2种模型均能准确表达不平顺激扰特性; 为保证模拟与实测不平顺的概率密度分布一致, 采用随机模型和概率模型分别需要生成131和33个随机样本, 概率模型具有更高的分析效率; 在给定计算工况下, 轮轨力和车体加速度的幅值分别为38~152kN和-0.042g~0.043g (g为重力加速度), 均未超过《高速铁路设计规范》 (TB 10621—2014) 中的限值(轮轨力为170kN, 车体加速度为0.25g), 表明此高速铁路轨道不平顺状态较优, 行车安全性和舒适性可以得到保证。      

级配理论应用研究

在对最大密度曲线理论和粒子干涉理论及相关级配算法研究的基础上,提出了变i法及相应算法.通过变i法计算的集料级配与规范中AC-16、SMA-16、Sup-12 5级配和以粒子干涉理论为依据设计的多级嵌挤密实结构级配的比较,给出了满足AC-16、SMA-16和Sup-12 5级配的相应i值范围,并结合工程实例对变i法在AC-16型沥青混合料设计中的应用进行了检验.结果显示,利用该方法设计的级配,较好的满足了设计要求.同时也说明变i法能较好的适应我国沥青混合料级配采用方孔筛的划分标准及不同沥青混合料类型的级配设计要求.     

随机地震激励下高墩桥梁碰撞可靠度分析

为了研究不同地震动强度作用下高墩桥梁的碰撞可靠度的不同,在频域范围内提出了一种以虚拟激励法为基础的动力可靠度计算方法,依托某高墩大跨度桥梁为工程背景,分析了高墩桥梁在不同地震强度下的碰撞可靠度.选择反应谱的水平加速度作为地震强度衡量指标,且将不同强度指标的反应谱转化为相应的功率谱;利用虚拟激励法求解随机振动方程,得到结构响应的均值与均方差值,再基于Davenport理论获得结构峰值响应的期望和标准差;根据首次超越理论计算梁体碰撞可靠度.研究表明:地震动加速度小于0.22g时,梁体之间不发生碰撞,动力可靠度为1.0;加速度大于0.22g时,梁体碰撞动力可靠度下降明显,即在强震作用下,梁体发生碰撞.      

Ce0．5 Zr0．5 O2纳米多孔纤维的制备及其氧储存能力分析

利用干纺丝工艺,采用溶胶-凝胶法结合化学模板法制备了Ce0．5 Zr0．5 O2纳米多孔纤维,并在此基础上采用传统抄纸法制备了Ce0．5 Zr0．5 O2纤维纸。通过引入SiO2、TiO2和Al2 O3作为支撑体,利用XRD、低温N2吸附、拉曼光谱等手段分析了Ce0．5 Zr0．5 O2纳米多孔结构性能的变化。在空气条件下通过循环热失重分析法测定了材料在300～800℃温度范围内的氧储存能力,Ce0．5 Zr0．5 O2纳米多孔纤维的氧储存能力受到包括材料的比表面积、结晶程度以及支撑体性质等多方面因素的影响。     

核壳基H_3PW_(12)O_(40)@TiO_2复合膜的制备及其光电性质

以聚苯乙烯(PS)为模板,采用模板法成功制备了新型核壳基H3PW12O40@TiO2复合太阳能电极材料.采用SEM、TEM以及XRD对制得的太阳能电极材料进行形貌、结构的表征,并测量了4种DSSC的开路电压和短路电流.结果表明:H3PW12O40@TiO2复合粒子的粒径为500 nm,复合粒子中的TiO2为锐钛矿结构,H3PW12O40仍保持Keggin结构.并且测得了稳定的开路电压和短路电流,表明H3PW12O40@TiO2复合薄膜电极材料对电解质、染料以及对电极具有良好的适应性,为进一步开发DSSC打下一个良好的基础.     

无核密度仪在沥青路面检测中的应用

无核密度仪检测沥青路面压实度具有快速、高效、准确、对人体无害等特点.文中介绍了无核密度仪的工作原理、操作方法等.利用无核密度仪大范围、高频率的检测路面压实度,可评价路面施工质量.使用柯尔莫哥洛夫检验法对不同检测频率结果进行了同一总体分布检验,得出结论:16m2/测点的检验方法,既可保证检验精度,又可最大程度的提高检测效率.     

First Principle Calculation for the Electronic Bands and Absorption of CdTe_（1-x）Sb_x

The lattice parameters for the derivatives of cadmium telluride, CdTe1-xSbx, with the zinc blend crystal structure are calculated using the generalized gradient approximation method; which is based on the density functional theory (DFT). The effects of antimony (Sb) on the lattices, electric bands, electronic state density, absorption spectroscopy, and band gap between the valence band maximum (VBM) and the conduction band minimum (CBM) of CdTe1-xSbx are discussed. The results show that the antimonic atoms in the lattice are advantageous in promoting the hole concentration and conductivities of CdTe1-xSbx. The increase of the Sb content in CdTe1-xSbx reduces the interaction among Cd, Te, and Sb; resulting in a decreased binding energy within CdTe1-xSbx as well as an increase in the electronic gap. Also discussed are the mechanics for the lattice phase change of CdTe1-xSbx at x=0.5.