NO在氧预吸附Ir(100)表面吸附和解离的第一性原理研究

采用第一性原理密度泛函理论和周期性平板模型研究了NO在O预吸附Ir(100)表面的吸附和解离,并考察了预吸附的O对可能产物N2,N2O和NO2的选择性的影响.优化得到反应过程中初态、过渡态和末态的吸附构型,并获得反应的势能面信息.计算结果表明,NO在O预吸附表面最稳定的吸附位是桥位,其次是顶位.桥位和顶位的NO在表面存在两条解离通道,即直接解离通道和由桥位和顶位扩散到平行空位,继而发生N—O键断裂生成N原子和O原子的解离通道.此分离机理与洁净表面上NO解离机理相同,但后一种解离方式优于前一种,是NO在表面上解离的主要通道.预吸附的O原子在不同程度上抑制了NO的解离,导致桥位和顶位NO解离互相竞争.在O预吸附Ir(100)表面,N2气是唯一的产物,不会有副产物N2O和NO2的生成,与实验结果一致.预吸附的O在N/O低覆盖度下几乎不影响N2气的生成,但在较高覆盖度下则促进了N2气的生成.

FT-IR法研究键合剂与N-100的反应动力学

用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对键合剂与固化剂N-100之间的反应进行了动力学研究,得到了反应速率常数和表观活化能,测试了键合剂W01和BAG01的力学性能。结果表明,W01/N-100和BAG01/N-100反应均为二级反应;表观活化能分别为33.35kJ/mol和32.26kJ/mol;反应速率随反应温度的升高而增加;键合剂W01使推进剂的力学性能有所提高,且作用效果优于传统键合剂BAG01,键合剂W01与聚叠氮缩水甘油醚(GAP)匹配性好。

NH_3在Ir(100)、Ir(111)表面吸附的从头算研究

采用密度泛函理论,在Slab模型下,研究了NH_3在Ir(100)、Ir(111)表面上的吸附行为.计算结果表明:在Ir(100)、(111)两个面上,NH_3的优势吸附位均是top位,但在开放表面Ir(100)上,NH_3更容易吸附,吸附能达到1.11eV,电子结构计算结果表明NH_3通过其N原子的2pz轨道与底物金属Ir的5dz2轨道混合吸附于表面.

水/Triton X-100/正丁醇/环己烷反相微乳液体系中水结构的FT-IR研究

用FT-IR法研究了水/辛烷基苯酚聚氧乙烯醚(Triton X-100)/正丁醇/环己烷组成的反相微乳液体系水池中存在的束缚、结合和自由3种不同的水的状态.分别考察了水与表面活性剂物质的量之比(Rw)、水油比φ(水与环己烷的质量比)、助剂正丁醇的含量对3种状态水含量的影响.发现在φ=2.8、m正丁醇/mTriton X-100=0.5、Rw=8时反相微乳液中出现自由水,形成水池;然后每个表面活性剂分子所含的结合水的数目稳定在2,束缚水和自由水的数目随Rw增加而增加;当Rw=20、m正丁醇/mTriton X-100=0.5时,φ从1增加到6.7的范围内,环己烷的多少对反相微乳液体系的红外光谱基本上没有影响;正丁醇与Triton X-100分子的烷基链、水分别发生作用,制约了自由水的出现.

肼在Ir(100)表面吸附与解离的第一性原理研究

采用密度泛函理论，结合周期性平板模型，研究了N2H4在Ir（100）表面上的吸附和脱氢分解．计算了N2H4以及其脱氢中间体（NzHx，x=l，2，3）的最稳定的吸附位置和吸附结构，分析了其电子结构．在Ir（100）面上，N2H4以反式构象的形式优先吸附在顶位，N2H3，N2H2及N2H均以顺式构象吸附在桥位，它们的吸附能均较高，说明N2Hx均能稳定吸附在Ir（100）面上，且均为化学吸附，N2H2吸附能最大．通过N2H4的一系列脱氢反应（N2Hx→N2Hx-1＋H），确定了每步反应的反应能量、过渡态的结构以及所需活化能，结果表明，N2H4逐步脱氢得到N2和H2环境友好型产物的反应是可行的，且第三步反应为速控步．