纳米炭/石墨碳混合材料的电化学性质研究

天然石墨(NG)分别掺入碳纳米管(CNT)和纳米炭粉(CNP),得到两种纳米炭与石墨碳的混合材料.通过比较NG、CWI、CNP及其混合材料分别作为锂离子电池负极时的电化学性能,发现碳纳米管的首次不可逆容量损失很大,它的混合材料也不适合作锂离子电池的负极材料;纳米炭粉与石墨有很好的协同效应,该混合材料具有良好的电化学性能,相同条件下与天然石墨相比,其充放电比容量分别提高9.8％和9.4％.

锂离子电池新型快充负极材料Li_4Ti_5O_(12)的改性研究

采用传统固相法制备尖晶石型Li4Ti5O12,在前驱物中掺杂聚合物裂解碳材料聚并苯(PAS).经四探针测试仪测量,电导率提高9个数量级.复合物的电化学性能测试结果表明,其循环性和高倍率性能得到了明显改善.

淀粉系高吸水性树脂反应中间体稳定性及反应活性的量子化学研究

运用 ab initio UHF方法和 DFT UB3LYP方法在 6 -31 G基组水平下对淀粉系高吸水性树脂反应中间体的模型体系进行几何构型优化 .针对每类自由基对应得到的两种典型的构象异构体 ( 1 a,1 b和 2 a,2 b) ,进行稳定性和反应活性分析 .构型 1 a和 2 b的总能量相对较低 .比较 4个模型体系的前线分子轨道 ,构型 1 a的能隙较小 ,同时 HOMO能量较高 ,易给出电子 ,LUMO能量较低 ,易得电子 ,有利于电子转移 ,因而有较好的反应活性 .自由基自旋密度主要集聚在 C2或 C3上 ,未有较大弥散 ,同时也是前线 MO主要布居位置和重要的反应活性部位 .对构型 1 a与丙烯酸模型分子形成的复合物分析表明 ,两者的反应未经过过渡态 ,在瞬间即可完成 .

锂离子电池纳米级负极材料的研究

综述了锂离子电池纳米级碳材料、锡基材料和合金材料近几年的研究成果及发展方向 ,探讨了该类材料目前存在的问题及解决的办法 ,对该类材料的发展趋势进行了展望。

小檗碱质谱碎片离子稳定性分析及碎裂机理的量子化学研究

用量子化学B3LYP/6-31G(d)方法,研究了小檗碱质谱碎片离子的稳定性规律.通过几何参数分析、结合能计算和前线分子轨道分析,研究碎片离子可能的活性部位及各部位相对反应活性,并从理论上探讨了质谱碎裂机理.结合能计算结果表明,分子离子中C9所连甲氧基的C—O键比C10所连甲氧基的C—O键更容易断裂.同时发现,质谱碎裂过程中,氢的解离促进了羰基的解离,即质谱中常见的解离CO的过程.

纳米碳与石墨碳复合材料的电化学性能

在天然石墨 ( NG)中掺杂不同比例的碳纳米管 ( CNT)得到纳米碳与石墨碳的复合材料 .电化学测试结果表明 ,在 NG中掺杂质量分数为 1 0 %的 CNT所得复合材料的电化学性能最好 .经过 2 0次充放电循环 ,该复合材料的放电容量比同样条件下的石墨提高 1 5 .9% .纳米碳管的中空式结构和不易塌陷的特点使复合材料的充放电容量和循环稳定性明显提高 .

OBrO+NO反应机理的量子化学研究

用密度泛函B3LYP/6-311+G^(##)和高级电子相关偶合簇CCSD(T)/6-311+G^(##)方法研究了 OBrO与NO反应的微观机理。优化得到反应路径上的反应物、过渡态、中间体和产物的几何构型,通过频率振动分析对过渡态和中间体进行了确认。结果表明;该反应是多通道多步骤的放热反应,分别可以在单重态和三重态势能面上进行,OBrO与NO通过加成及加成-消除机理分别形成产物BrONO_2和BrO+NO_2,从能量上看,形成离解产物的通道更容易进行。

有机小分子电致发光材料及器件的研究进展

综述了以有机小分子发光材料为基础的红绿蓝和白光有机发光二极管的结构、发光性质,简要介绍了其应用前景和发展趋势。

酚醛树脂热解炭材料的石墨化程度及其电化学性能

研究酚醛树脂中加入 ZnCl2 的比例不同对热解材料孔径、孔容、比表面积、层间距等微观结构的影响。通过 X射线衍射(XRD)和激光拉曼光谱(Ra -man)等手段对酚醛树脂热解炭材料的石墨化程度进行表征。探讨热解炭材料的石墨化程度与充放电性能之间的关系。

[Ti(CO)_6(MPEt_3)]^-(M=Au,Ag,Cu)配合物稳定性及其电子性质的量子化学研究

采用 ab initio HF和密度泛函 B3LYP方法对 [Ti( CO) 6( Au PEt3) ]-配合物稳定性进行系统理论计算 ,并对 Ti— Au金属 -金属相互作用能运用完全均衡校正法对基函数重叠误差 ( BSSE)进行较正 .理论优化的结构与 X射线衍射晶体结构实验值基本相符 ,Ti— Au相互作用能为 1 0 .85 75 e V( B3LYP/ BSSE) .进一步探讨Cu族元素为中心的同系配合物离子 [Ti( CO) 6( MPR3) ]-( M=Cu,Ag;R=Me,H)的电子性质及结合能规律 ,结果表明 :Cu族化合物中 ,Au形成了较为稳定的化合物 ,表现出金属

SARS冠状病毒E蛋白的结构研究及功能预测

结合生物信息学方法及分子模拟手段,选择较高准确度的方法,预测了SARSE蛋白的分子结构并探讨其潜在的生物学活性和功能.研究结果表明,SARSE蛋白跨膜区25个疏水的氨基酸形成α-螺旋结构,包埋于病毒外壳磷脂双分子层中;N端10个氨基酸残基位于膜外;C端41个残基则附着于磷脂双分子膜内侧.同时发现,C端由9个氨基酸组成的劈裂是一个可能的活性部位.对分子进行进一步静电势分析证实,E蛋白C端可能的活性部位具有较大的静电势,可能的活性残基具有最大电荷密度,故有较强的结合受体或与其它蛋白相互作用的能力.

稻壳制备锂离子电池炭材料的研究

本文主要研究了炭化温度、升温速率以及碱处理浓度对稻壳制备锂离子电池负极材料结构及充放电性能的影响.通过差-热热重分析曲线(DT-TGA)、元素分析、X射线粉末衍射(XRD)以及电化学性能测试手段对材料进行了表征.结果表明:在最佳实验条件下,材料的首次充电容量为678mAh/g,首次放电容量为239mAh/g,循环10次的容量保持率为86.2%.

共轭杂环对席夫碱体系结构和非线性光学性质影响的量子化学研究

采用量子化学半经验FF/AM1,FF/PM 3,ZINDO -SOS方法 ,讨论了杂环取代对水杨醛缩苯胺结构、电子光谱、非线性光学系数的影响 ,得到这类化合物的特征吸收峰位于 2 94～ 30 3nm ,符合非线性光学材料对透明性的要求 ,且给电性杂环的引入可改善体系的非线性光学性质 。

聚并苯掺杂C_(60)作锂离子电池负极材料的理论与性能研究

在 AM1半经验方法水平上 ,对不同数目的 Li+ 位于 C6 0 笼内和笼外时形成的复合物进行几何优化 ,PAS负极材料由于掺杂 C6 0 而吸附更多的 Li+ ,并且 Li+ 容易嵌入到 C6 0 中 ,从理论上解释了聚并苯 (PAS)导电性能改善的原因 ,并对 PAS中掺杂 C6 0 的最佳比例进行了预测 .

磷化酚醛树脂热解炭材料的电化学性能

采用化学法和物理法制备含P酚醛树脂热解炭材料,比较了不同的制备方法、不同的热解温度及不同的P含量对材料结构和性能的影响.结果表明:热解温度为600℃时化学法制备的掺杂20%磷酸的炭材料表现出良好的充放电性能.首次充放电比容量分别为1 200 mA.h.g1和628 mA.h.g1,循环10次时可逆比容量为420 mA.h.g1,比同样条件下未掺P炭材料可逆比容量提高13%.

CH_3O与CIO双自由基反应机理的量子化学研究

在QCISD(T)/6-311+G(d,p)//B3LYP/6-311+G(3df,3pd)水平上,对CH3O与ClO双自由基反应进行了理论研究.结果表明,该反应共有三个反应通道,产物分别为HOCI+CH2O,CH2O2+HCl和CH3Cl+O2(1△).不论从动力学角度,还是从热力学角度看,形成产物HOCl+CH2O的通道均是最有利的,因此为主要反应通道,这与实验观察到的结果是一致的.

2，2‘—联吡啶同自旋双自由基的量子化学研究

采用量子化学ab initio方法,讨论了2,2′-联吡啶同自旋双自由基体系构象变化对铁磁耦合的影响.结果表明,在各种构象下,体系的磁性耦合符合自旋极化规则;对于·CH2,·NH2+两种自由基磁性耦合性质是相同的,只影响到体系磁性耦合的强度,这一结论为有机磁性材料的分子设计提供了有益的信息.

淀粉接枝共聚高级水性树脂的合成及其性质研究

以玉米淀粉和丙烯基单体为主要原料 ,对淀粉接枝共聚高吸水性树脂进行中性一步法合成 ,优化合成反应路径 .根据自由基聚合反应机理 ,在引发剂及交联剂作用下淀粉与丙烯基单体进行接枝共聚反应 ,定性及定量地分析反应物溶液pH值、反应温度、引发剂用量以及单体与淀粉的配比等因素对高吸水性树脂吸水性能的影响 ,从而找出最佳反应条件 .同时采用量子化学abinitioUHF方法在 6-3 1G基组水平上对两类淀粉链段自由基模型进行几何优化 ,分析体系的净电荷、前线分子轨道分布规律 ,以及自由基的稳定性和反应活性特征 ,揭示接枝共聚反应机理 .

HNCO与CX(X=F,Cl,Br)自由基反应机理的密度泛函理论研究

用量子化学密度泛函理论的B3LYP方法 ,在 6 31+G 水平上按BERNY能量梯度解析全参数优化了HNCO与CX (X =F ,Cl,Br)反应势能面上各驻点的几何构型 ,通过振动频率分析确认了中间体和过渡态 ,内禀反应坐标(IRC)对反应物、中间体、过渡态和产物的相关性予以证实 ,对各驻点进行了零点能校正 (ZPE) ,在此基础上计算了反应能垒 .研究结果表明 ,与HNCO和其它小分子自由基反应不同 ,HNCO与CX自由基反应首先发生分子间H原子迁移 ,随后N与CX的C(1)原子相互靠近成键并生成较稳定的中间体 ,再发生N—C(2 )键的断裂 ,完成N向C(1)上的迁移并进一步解离为产物 .反应按反应物→TS1→IM→TS2→产物通道进行 .反应为放热反应 .

HNCS与CX(X=H,F,Cl)自由基反应的理论研究

用量子化学密度泛函理论的UB3LYP方法 ,在 6 3 1+G 水平上按BERNY能量梯度解析法全参数优化了HNCS与CX(X =H ,F ,Cl)反应势能面上各驻点的几何构型 ,通过同一水平的振动频率分析确认了中间体和过渡态 ,并得到各驻点的零点能校正 (Ezpc) .通过内禀反应坐标 (IRC)计算确认了反应物、中间体、过渡态和产物的相关性并得到最小能量途径(MEP) .为了得到体系势能面的更准确信息 ,在各驻点的UB3LYP/6 3 1+G 构型基础上 ,又进行了UQCISD(T) /6 3 11+G 水平上的单点能计算 ,得到体系的势能面信息和可能的反应机理 .应用变分过渡态理论及最小能量途径半经典绝热基态(MEPSAG)、小曲率半经典绝热基态 (SCSAG)隧道效应校正的方法计算了标题反应在 2 5 0～ 15 0 0K温度范围内的速率常数 .研究结果表明 ,HNCS与CX自由基反应是通过分子间H原子迁移及N—C键的断裂 ,生成产物CS +NCXH .