Fe_(6-x)Al_x团簇的结构和磁性能

在密度泛函理论的BPW91水平上,对Fe6-xAlx团簇进行了结构优化,并将获得的最低能结构进行稳定性分析以及电子结构和磁性能的计算.计算结果表明,铁原子倾向团聚在一起并占据最高配位,Al原子则倾向分布在铁簇的周围尽最大可能地与Fe配位成键.Fe6-xAlx团簇的磁性随Al原子数目增加呈现下降趋势,自然轨道分析揭示Fe4s和Al3s与Fe3d之间的杂化是导致团簇磁矩下降的主要原因.

硫原子在镍低指数表面和(311)台阶面的吸附

应用原子和表面簇合物相互作用的5参数Morse势方法(简称5MP)构造了SNi表面簇合物体系的解析势函数.首先对SNi低指数表面体系进行了研究,并获得了全部临界点性质.计算结果表明硫原子在Ni(100)面上的稳定吸附态为四重洞位,在Ni(111)面上,硫原子吸附于三重位,硫原子在Ni(110)面上的吸附位有所变化.第一与第二周期的原子在(110)面上的稳定吸附态大都为赝式三重位和长桥位,而硫原子却吸附在Ni(110)面的四重洞位.理论分析结果和实验推测结果符合得很好.同时,还对SNi(311)台阶面吸附体系进行了研究.理论结果表明SNi(311)表面吸附体系只存在四重吸附态和hcp三重吸附态,fcc三重吸附态在和四重吸附态的竞争中完全湮灭.对于SNi表面吸附体系,理论结果给出S原子的表面吸附结合能和表面簇合物的粗糙度有关.结合能从小到大的顺序为(111)<(100)<(110)<(311).

Fe-Al金属间化合物抗腐蚀性能的密度泛函研究

应用BPW91/Lanl2dz/6-31g(d)方法深入研究Al原子掺杂Fen(n≤8)团簇的基态结构和稳定性,获得较为准确的几何信息。为了消除基组误差,在Lanl2dz/6-31g(d)混合基组优化结构的基础上,应用全电子基组(6-311++g(2d,2p)进行单点计算,获得的能量与该基组全优化结果一致。通过计算发现1个Al原子很难掺杂到铁团簇结构的中间,倾向于分布在铁簇的表面,并且它的掺杂也难以改变铁簇的主体结构。对Fen-1Al团簇进行稳定性分析,二级能量差分、HOMO-LUMO能隙以及垂直电离势都一致表明Fe3Al具有特殊的稳定性。而Fe3Al金属间化合物具有优异的抗氧化、抗硫化以及耐海水等腐蚀性能,很好地支持了作者的理论结果。因此,应用密度泛函方法获得的量化参数能从原子、分子角度反映Fe-Al合金的耐腐蚀性能。

TiO_2纳米阵列∕石墨烯复合材料在水处理和能量转换与储存中的研究进展（英文）

虽然TiO_2基纳米材料具有独特的化学物理特性,在水处理和能量转换与储存中展现出广阔的前景,但仍然存在一些局限性.为了进一步提高其光化学特性,基于各种合成技术在基体表面制备一维的TiO_2纳米阵列通常与石墨烯进行复合.这种复合涂层具有优异的光催化性能以及优异的杀菌和吸附性能.尤其是这种复合材料经过光催化处理后,很容易回收再利用.另外,基体(尤其是柔性基体)表面的TiO_2纳米阵列∕石墨烯复合涂层可以制备具有优异光电转化效率和光化学特性的柔性设备,在能量转化和存储中具有潜在的应用价值.

Theoretical Studies on Adsorption and Diffusion of Hydrogen Atom on Pd(311) and Ni(311) Stepped Surface

The adsorption and diffusion of hydrogen atom on open rough Pd(311) and Ni(311) stepped surface were investigated in detail using 5-parameter Morse Potential (5-MP for short) method. The results on theoretical studies indicate that only threefold adsorption states exist at low coverage, and fourfold states are annihilated on the top layer which become the diffusion channels between threefold adsorption states due to strong competition and repulsion between hydrogen adatoms.