CoH生成热力学函数的量子力学计算

用B3LYP/SDD密度泛函方法计算了CoH的微观性质、CoH(g)、CoD(g)和CoT(g)的能量 (E)和熵(S) ,进而计算Co与H2 、D2 、T2 反应的ΔH 、ΔG 、ΔS .CoH分子的基电子状态为三重态 ,Re、D 0 、ωe 分别为 1.5 2nm、2 77.84kJ/mol和 132 1cm-1,与实验值基本一致 .在固态分子的E和S的计算中 ,以气态分子计算得到的总能量中的振动能Ev 代替固态能量 ,以总熵中的电子振动熵SEv代替固态熵 .导出了Co与氢同位素气体反应的ΔH 、ΔG 、ΔS 及平衡氢压力与温度的关系 .CoH的室温下平衡离解压力很低 ,表明CoH是一种稳定的氢化物 ,这与CoH分子的D 0 很大的实验事实一致 .

锆氢化反应热力学函数的计算

用B3LYP/SDD密度泛函方法计算了ZrH的微观性质,气态ZrH(D,T)的能量(E),熵(S)以及Zr与氢同位素气体反应的热力学函数.在ZrH(s)、ZrD(s)和ZrT(s)的E和S的计算中,近似以分子总能量中的振动能Ev代替固态能量,以电子和振动熵SEv代替固态熵.在这种近似下,计算了不同温度下Zr与H2、D2、T2反应的ΔH、ΔG、ΔS及氢化反应平衡压力,导出了与温度的依赖关系.计算结果表明,ZrH(s)的生成热为161.34 kJ·mol－1,与实验值(173.5 kJ·mol－1)接近,表明这种近似处理方法是合理的,可以用于研究贮氢材料氢化反应的热力学.

锆钴合金氢化反应热力学函数的计算

在有效原子实势近似下，采用 Ｇａｕｓｓｉａｎ ９８计算程序及 Ｂ３ＬＹＰ／ＳＤＤ密度泛函方法计算得到了 ＺｒＣｏ和ＺｒＣｏＨ分子的结构、力常数、离解能，能量（Ｅ）、熵（Ｓ）以及ＺｒＣｏ与氢同位素气体反应的热力学函数．在固态ＺｒＣｏ、ＺｒＣｏＨ（Ｄ、Ｔ）的Ｅ和Ｓ的计算中，近似以气态分子总能量中的振动能Ｅｖ代替该分子处于固态时的振动能量，以电子运动和振动运动熵ＳＥｖ代替分子处于固态的熵，在这种近似下，计算了不同温度下ＺｒＣｏ与Ｈ２、Ｄ２、Ｔ２反应的 Ｈ 、 Ｇ 、 Ｓ 及氢化反应平衡压力，导出了氢化反应温度与平衡压力的依赖关系．计算得出：ＺｒＣｏＨ、ＺｒＣｏＤ、ＺｒＣｏＴ的生成焓（３９８～５９８ Ｋ）分别为 ８２．８１、８１．５４和 ８０．４９ ｋＪ·ｍｏｌ－１，与实验结果有很好的一致性，表明这种近似处理方法是合理的，可以用于一些未知氢化物的热力学函数的近似计算。

水蒸气分子在金属钚表面吸附的量子力学计算

采用密度泛函理论(B3LYP)方法,钚原子采用相对论有效原子实势(RECP)SDD基组,氢、氧原子采用aug-cc-pVTZ全电子基组,优化了PuO2的分子结构,得到了相应的平衡几何构型。同时优化了Pu—H2O的4个稳定异构体。比较能量发现水分子易于解离,从而与Pu形成更稳定的结构。由于Pu与O原子的电负性相差很大易发生电荷转移,分子的稳定性主要源于Pu—O之间的相互作用。根据电子-振动近似理论,计算了不同温度下金属Pu与H2O吸附与解离反应的生成热力学函数。计算表明,即使在低温下,H2O蒸汽分子也无法在金属钚表面形成分子吸附,相反,在金属钚表面水分子的解离可自发进行。

铀与水蒸气体系的热力学性质计算

应用Gaussian 98程序对U H2 O体系所有可能的构型进行优化计算 .采用密度泛函理论的B3LYP方法和MP2方法 ,对铀原子采用相对论有效原子实势及 (6s5p2d4f) [3s3p2d2f]收缩价基集合 ,氧、氢原子采用 6 311G 全电子基集合 .计算得到了 6种五重态的相对稳定结构的电子状态、几何结构、能量、谐振频率、力学性质和电性质等 .结果表明 ,H2 O蒸汽在金属铀表面的反应首先是铀和氧的相互作用 .对C2v相对稳定构型UOH2 (5A1 )的热力学稳定性进行了计算 ,其分解反应的Gibbs自由能ΔG°随温度的升高不断减小 。