氢在Mg_2Ni(100)面的吸附及扩散

运用第一性原理研究氢在清洁和掺杂Al的Mg2Ni(100)面的吸附及扩散.在清洁Mg2Ni(100)表面,氢原子可稳定地吸附于Mg-Ni桥位和Mg-Mg桥位,吸附能为1.19-1.52eV.在掺杂Al的Mg2Ni(100)表面,氢原子可稳定吸附于Al-Ni、Mg-Ni、Mg-Al桥位,吸附能为0.10-0.29eV.氢在掺杂Al的Mg2Ni(100)表面的吸附能低于其在清洁表面的吸附能,说明掺杂Al后氢原子与表面的相互作用减弱.过渡态计算结果表明,氢原子由清洁的Mg2Ni(100)面及掺杂Al的Mg2Ni(100)面扩散至次表层的势垒分别为0.59及-0.04eV,掺杂Al后氢原子的扩散势垒降低,说明氢原子更易由掺杂Al表面扩散至次表层.Al原子替代Mg2Ni(100)面的Mg原子减弱氢原子与表面的相互作用,降低氢原子由表层扩散至次表层的势垒,这可能是Mg2Ni合金掺杂Al可改善其吸氢动力学性能的主要原因之一.

物理学史在大学物理教学中的作用

物理学史和物理知识是物理学的重要组成部分,在物理教学中适度引入物理学史,有助于提高教师物理教学的历史感。物理学史在培养学生专业素质、创造素质、思想品德素质,以及科学审美素质等方面都起到十分有效的作用。

Ti对LiAlH_4储氢性能的影响

为了降低LiAlH4的吸放氢温度及提高其吸放氢速度,采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,计算了Ti掺杂在LiAlH4中取代不同位置的Li、Al前后的电子结构及相关热力学性质。结构优化之后,热力学稳定性较好的构型有4种:Li3Al4H16Ti、Li4Al3H16Ti、Li3Al4H17Ti、Li4Al3H17Ti,其对应的缺陷形成能分别为1.31、0.60、1.21、1.27 eV。掺杂前后LiAlH4的电子态密度并无明显变化。在LiAlH4化学势变化曲线图中,TiAl3的化学势变化曲线与反应物LiAlH4、Li3AlH6等的并没有相交。上述结果表明,单质的Ti对LiAlH4的分解并没有起到实质的催化作用。

中国和美国大学物理教材的对比

这篇论文就中美大学物理教材的区别,如教材中物理内容的结构,概念的引入,叙述的方式,以及习题的设置等方面的差别,展开了充分的讨论.文章阐述了造成上述区别的根本原因,并且讨论了造成的后果,如学生的信心,对物理的兴趣,以及学生在思维方法等方面的差异.

交通事故中的车速鉴定方法——利用动量守恒计算车速

碰撞是交通事故鉴定中最困难的类型。原因是对于机动车之间的碰撞，只有一个基本的理论工具，就是动量守恒定律：

交通事故中的车速鉴定方法

肇事车辆的车速鉴定可以通过事故现场的轮胎印迹利用刹车印公式或侧滑的临界速度公式计算,如果有碰撞散落物则可以通过抛体公式计算车速;对于迎面碰撞或追尾碰撞可以利用动量守恒定律并结合有效碰撞速度的概念进行计算。然则在有些案例中,事故现场没有留下任何轮胎印迹,不能利用刹车印公式进行车速计算;散落物等证据由于抛出距离不明确,也无法利用抛体公式计算车速。在这种情况下,可以利用事故现场的监控视频进行车速鉴定。

交通事故中的车速鉴定方法:利用抛体公式计算车速

车速鉴定的基本理论工具是力学。因为机动车在发生事故过程中的各种运动、如制动、侧滑、倾翻、坠入山谷以及机动车之间或机动车与自行车、行人的碰撞等,都属于机械运动的范畴,因而都遵从力学的规律。无论事故多么复杂,案情如何扑朔迷离一切现象的背后都是力学规律在起作用。在交通事故的车速计算中,抛体公式起着十分重要的作用。

HfCl_4、ZrCl_4掺杂对NaAlH_4、LiAlH_4储氢性能的影响

为了降低NaAlH4和LiAlH4的吸放氢温度,以及提高其吸放氢的动力学性能,采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,计算了HfCl4、ZrCl4掺杂在NaAlH4、LiAlH4中取代不同位置的Na(Li)、Al前后的电子结构及相关热力学性质。电子态密度及电荷布居等分析表明,Hf和Zr取代NaAlH4或LiAlH4中的Na或Li的几率要比Al的大,掺杂后Al—H键的作用部分减弱,导致Al—H键比较容易断裂,有利于Al—Zr、Al—Hf和H—H键的形成,从而降低反应温度。晶格振动的计算表明,(Na3Zr)Al4H16的Al—H键断裂对应的频率在1 735～1 825 cm-1的范围内,而(Na3Hf)Al4H16的Al—H键断裂对应的频率在1 500～1 810 cm-1的范围内,HfCl4掺杂在NaAlH4中的反应温度要比ZrCl4掺杂在NaAlH4中的反应温度要低一些,这和实验结果相吻合。

简单熔体粘滞系数的普适性标度关系

运用分子动力学方法,对一系列简单熔体(包括Ag,Al,Au,Co,Cu,Mg,Ni,Pb,Pd,Pt,Rh和Si)的粘滞系数和过剩熵之间的标度关系进行了深入的研究．计算结果证实了Rosenfeld的粘滞系数标度关系,应用Dzugutov的方法定义了一个新的约化牯滞系数,并根据大量的模拟数据拟合出了一个新的粘滞系数标度关系．分析了在简单熔体中存在牯滞系数与过剩熵普适标度关系的物理本质,同时明确论证了标度关系与Arrhenius关系之间的密切联系,即过剩熵与温度的倒数存在正比关系．

LiAlH4与Li3AlH6的成键特性及热力学稳定性

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,计算了LiAlH4分解反应中各个产物的晶胞参数、电子结构、生成焓和分解反应的反应焓.反应中各固态、气态物质的晶胞的结构优化后的晶格参数与相应的实验值均符合得较好.对LiAlH4与Li3AlH6的电子结构分析均表明,其中的Al—H键为共价键、Li—H键为离子键.对各分解反应的反应焓计算结果表明,(1)LiAlH4→1/3Li3AlH6+2/3Al+H2,(2)1/3Li3AlH6→LiH+1/3Al+1/2H2及(3)LiH+Al→LiAl+1/2H2均为吸热反应,298K时计算的反应焓分别为14.3、14.9与50.9kJ·mol-1,与相应的实验值符合得较好.

La_(0.7)Mg_(0.3-x)Ti_xNi_(2.8)Co_(0.3)(x=0.03,0.06,0.09,0.12)合金的储氢与电化学性能研究

用高频感应熔炼方法制备了La0.7Mg0.3-xTixNi2.8Co0.3(x=0.03,0.06,0.09,0.12)系列合金,并对其储氢和电化学性能进行测试.结果表明x=0.06时,合金储氢性能最好,气态储氢容量达1.2wt%,放电容量和比容量分别为336 mA.h.g-1,70.0%.

B对Mg_(76-x)Ti_(12)Fe_8Ni_4B_x(x=0,1,2,3,4)合金储氢性能的影响

利用机械合金化方法制备了Mg76-xTi12Fe8Ni4Bx(x=0,1,2,3,4)合金并对其储氢性能进行了系统的研究。在Mg76-xTi12Fe8Ni4Bx(x=0,1,2,3,4)合金中,Mg2Ni和NiTi是主要的合金相。B的加入使合金的非晶化程度提高,也降低了合金的吸放氢温度和滞后效应,但吸放氢平台有所上升,合金的吸氢量以及吸放氢速率均有下降。

LaNi5(111)表面结构及吸氢机理的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的第一原理赝势平面波方法,对贮氢合金LaNi5及LaNi5(111)表面的电子结构进行计算,对H原子在LaNi5(111)表面吸附模型进行构型优化。结果表明:LaNi5(111)表面驰豫结构La原子向外凸出,Ni原子向里收缩,凹凸不平的表面层增加表面原子与H原子的接触面积,表面层的有效体积约增大2.3%,有利于H原子向块体内扩散;表面层有净余的0.5个电子,有利于表面层上的电子转移到H原子上;H2分子解离成两个H原子后在LaNi5(111)表面的平衡稳定结构与氢化物LaNi5H7晶体相同位置的结构极为相似;阐述H2分子在LaNi5(111)表面的解离吸附机理,其反应活化能约为0.27eV。

Li-Al-N-H系络合物贮氢反应的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,计算Li-Al-N-H系络合物贮氢反应中各个化合物的晶胞参数、电子结构、生成焓和贮氢反应的反应焓。结果表明:Li3AlN2的Li—N、Al—N键主要为离子键,LiNH2的N—H键主要为共价键,Li—N键主要为离子键;298K时贮氢反应的反应焓计算值分别为-23.7和-55.3kJ/mol,与实验值均符合得较好;反应中各固态、气态物质的晶胞的结构优化后的晶格常数、键长与键角等与相应的实验值均符合较好。

La_(0.6)Ce_xNd_(0.4-x)Ni_(3.0)Co_(0.2)Al_(0.3)(x=0～0.4)合金储氢性能研究

采用电弧炉熔炼方法制备La0.6CexNd0.4-xNi3.0Co0.2Al0.3(x=0～0.4)系列合金,并对合金的储氢性能和电化学性能进行测试。测试结果表明,合金在Ce=0时具有最高的电化学容量(284.2mAh/g)和储氢量(0.93wt%)。Ce的添加会降低合金放电容量,但是能够改善合金的循环稳定性能。

Ca(BH_4)_2络合物电子结构及热力学稳定性的第一性原理研究

利用第一性原理研究了低温及高温相Ca(BH_4)_2络合物的电子结构、晶格振动及其反应焓.计算结果表明:低温及高温相Ca(BH_4)_2中Ca^(+2)与[BH_4]^-以离子键形式相结合,[BH_4]^-离子中B原子和H原子以共价键形式相结合,对该共价键有贡献的主要是B原子的2p轨道电子,H原子的1s轨道电子.Ca(BH_4)_2可能的反应路径为:Ca(BH_4)_2→2CaH_2+CaB_6+10H_2,该反应在300 K下反应焓为43.22 kJ/molH_2.拉伸B—H键所对应的声子频率较高,其值为2360～2500 cm^(-1),这可能是导致B—H键断裂释放氢气需要较高温度的主要原因之一.

La-Mg-Ni基合金储氢性能的研究

采用高频感应熔炼制备La0.7Ca0.3Ni2.8-xMgx(x=0.1、0.2、0.3、0.4)合金,进行X射线衍射(XRD)实验,气相储氢性能测试和电化学性能测试,分析Mg部分替代Ni对合金的储氢和电化学性能的影响。分析结果表明,合金具有多相结构,当x=0.1、0.3时,合金的主相是CaCu5-型结构的LaNi5相,当x=0.2、0.4时,合金的主相是AB2-型Laves相LaNi2相。随x=0.1、0.2、0.3、0.4合金电极的放电容量(mAh/g)依次为244.7、140.8、257.6、164。当x=0.1时,在2MPa氢压、25℃时,合金La0.7Ca0.3Ni2.7Mg0.1的储氢量达到1.1wt%。

交通事故中的车速鉴定方法——利用刹车印公式计算车速

肇事车辆的车速鉴定是确定交通事故的性质、分析发生事故原因的重要证据,同时又是对交通事故责任认定的重要依据。本文阐述了交通事故车速鉴定的方法和过程,并通过三个真实的案例讨论了如何利用刹车印公式进行车速鉴定。

Co对ZrMn_2合金贮氢性能影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,计算了ZrMn_(2-x)Co_x(x=0,0.5,0.75)合金及氢化物的电子结构和生成焓.晶胞体积、生成焓的计算值随Co含量的变化趋势与实验测定结果一致.计算结果表明:Zr4d轨道在Fermi能级处的态密度、H-Zr(2)与H-Mn(6h)的相互作用强度是决定氢化物稳定性的主要因素;合金ZrMn_(2-x)Co_x的晶胞体积与6h位置原子间相互作用随着Co含量的增加而变化,是影响合金平台氢压的重要因素.

B和C对Li-N-H络合氢化物储氢性能的影响

利用机械合金化方法制备了Li-N-H络合氢化物,并研究B、C作为催化剂对其储氢性能的影响.结果表明:LiNH2、Li2NH为Li-N-H络合氢化物的主要储氢相,随B的加入,储氢相的非晶化程度提高.虽然B、C的添加均使储氢量下降,但n(B)∶n(C)=1∶2的混合添加提高了有效储氢量,同时也提高吸放氢动力学性能;B的添加可有效降低可逆吸放氢温度,适当增加球磨时间,有利于提高可逆吸放氢量.