TATB晶体结构的周期性密度泛函理论研究

对TATB晶体进行DFT B3LYP/6 3 1G 周期性计算研究 ,求得其能带结构和电子结构 ,探讨了结构 -性能关系 .从带隙约为 4.1eV推知TATB晶体的导电性处于半导体和绝缘体之间 .计算所得升华热为 13 6.2 5kJ·mol-1,与实验值良好相符 .从原子间距和M櫣ｌｌｉｋｅｎ集居分析 ,发现TATB晶体中同一层分子之间存在氢键 ,而不同层之间距离较大 ,作用较弱 .TATB分子中硝基氧带较多负电荷而氨基氢带较多正电荷 ,这使TATB很难成为电子受体和给体 ,故化学上很稳定 .考察晶体中点电荷静电势 ,发现其在 (0 0 1)面上的投影呈均匀分布 ,而在 (10 0 )和 (0 10 )面上的投影则有明显界面 ,表明同层分子间电子呈高度离域 ,异层之间相互作用极小 .

Al/Fe_(2)O_(3)纳米铝热剂界面结构和稳定性的周期性密度泛函理论研究

纳米铝热剂是一类应用广泛的含能复合材料,系统研究其界面结构与性能的关系,对制备性能更优的新型铝热剂有重要指导意义。采用周期性密度泛函理论方法研究了Fe_(2)O_(3)(104)和Fe_(2)O_(3)(110)表面的结构、表面能以及由它们与Al(111)表面构成的Al/Fe_(2)O_(3)界面(AFS1、AFS2、AFS3、AFS4和AFS5)的结构、黏附功和键合特征。结果表明,Fe_(2)O_(3)(104)和Fe_(2)O_(3)(110)的O原子暴露表面更稳定,它们与Al(111)构成的界面AFS1和AFS5在所研究的5种界面中也最稳定,分别具有最大的黏附功(3.92 J·m^(-2)和3.02 J·m^(-2)),且AFS1比AFS5更稳定。在这两种最稳定的界面中,Al原子都是堆积在Fe_(2)O_(3)表面O原子的顶位,界面键合主要是通过Al‑O离子键作用。

周期密度泛函理论研究1,3-二醚类内给电子体在β-MgCl2（110）面吸附过程

本文利用基于周期性密度泛函理论的的量子力学从头计算方法对1,3-二醚类内给电子体在β-MgCl 2(110)面上的吸附作用进行了研究。通过模拟计算其吸附能,键长和键角,发现1,3-二醚在β-MgCl 2(110)面上吸附有三种稳定状态,分别是:螯合配位,双层双点配位和错位双层双点配位三种构象,其中螯合配位构象为最稳定构象,我们研究发现螯合构象中1,3-二醚分子平面与β-MgCl 2(110)面Cl-Mg-Cl较长对角线平行时,具有最稳定构象,本文研究结果将对探索Ziegler-Natta催化剂的微观结构具有指导意义。

SAPO-34分子筛中多甲基苯分子与卤代甲烷偕甲基化反应的密度泛函理论研究（英文）

利用周期性密度泛函理论研究了SAPO-34分子筛催化转化卤代甲烷制取低碳烯烃反应的碳池主要成分多甲基苯分子的偕甲基化反应.氯甲烷和溴甲烷分子在SAPO-34分子筛内的吸附能分别是–18和–22 kJ/mol,由于氯和溴原子相似的电负性,氯甲烷和溴甲烷分子的吸附能并未被精确区分.以氯甲烷和溴甲烷为甲基化试剂,得到了几种多甲基苯分子的偕甲基化反应能及能垒,结果表明,六甲基苯分子(HMB)的偕甲基化反应为放热反应,而其余甲基苯分子的偕甲基化反应为吸热反应.对于上述两种甲基化试剂,体积最大的HMB均表现出最低的偕甲基化反应能垒,这可能是由于分子筛骨架与多甲基苯分子之间的静电相互作用增强了HMB的反应活性所致.

密度泛函理论计算氢氧化镁与纤维二糖和重金属离子相互作用

纳米复合材料的界面作用在分离和提纯科学中占有重要地位,对其本质的理解是指导实验合成、解析构效关系和开发新应用的重要突破点之一。然而,复合材料的结构(特别是界面局域结构)相当复杂,且界面和活性位点附近经常有难于被现有实验技术检测到的氢键参与。基于此,使用基于平面波周期性密度泛函理论计算了不同层数的氢氧化镁(Mg(OH)_(2))材料结构,及其对纤维二糖的吸附性质。得到的平均吸附能为-0.29~-0.35 eV,在报道的氢键强度范围内。进一步结合Bader电荷、电荷密度差分和电子结构分析,指认界面耦合作用为氢键本质。基于三层Mg(OH)_(2)基质模型,发现去除高毒性Cd^(2+)和吸附放射性UO_(2)^(2+)的反应在热力学上是可行的,并把它们分别归属为离子交换和外配位壳层吸附机理。