Mg_xNi_y(x+y≤5)合金团簇的几何结构和电子性质的理论研究

用密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-311+g基组水平上对MgxNiy(x+y≤5)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的基态结构,并对其电子结构和能量特性等性质进行了理论研究.结果表明:Mg,Ni原子的掺杂使主团簇的基态结构和对称性发生了明显改变,而且Ni原子成键数越多的团簇结构越稳定;在Mg和Ni相互作用形成合金团簇的过程中,发生原子间的电荷转移,使得合金团簇中大多数Mg原子带正电荷Ni原子带负电荷,而且Ni原子的电荷调节能力较强,容易与其它体系相互作用而形成新的合金材料;从能隙和自然键轨道(Natural Bonding Orbits,NBO)分析显示,MgNi2团簇较稳定,Mg2Ni3团簇具有很好的化学活性.

Mg_x Ni_y(x=1,2;y=1～5)团簇结构与光谱性质的理论研究

用密度泛函理论(Density Function Theory,DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-311+g基组水平上对MgxNiy(x=1,2;y=1～5)团簇各种可能的构型进行几何结构优化,预测了各团簇的基态结构,并对其振动频率、光谱和极化率等性质进行了理论研究.研究结果表明:MgNiy和Mg2Niy团簇的稳定结构可在相应的MgNiy-1和Mg2Niy-1团簇的基础上加一个Ni原子得到;从光学性质分析,在MgNiy(y=1～5)团簇中,原子间的成键相互作用随y的增加而加强,MgNi2团簇的电子结构相对不稳定;在Mg2Niy(y=1～5)团簇中,电子结构随y的增加而越来越稳定,即结构更加紧凑,Mg2Ni2团簇中原子间的成键相互作用较弱.

H_(2)在Mo_(x)S_(y)团簇上吸附解离的尺寸效应研究

浆态床加氢工艺可以处理不同来源的劣质重油、渣油,氢气的活化是重油加氢处理过程中发生的主要反应之一。钼基催化剂的分散性是影响重油加氢活性的关键因素。构建了Mo_(7)S_(15)、Mo_(12)S_(26)、Mo_(18)S_(39)、Mo_(25)S_(54)和Mo_(33)S_(71)团簇,利用密度泛函理论研究了团簇自身的稳定性、活性以及H_(2)在不同尺寸团簇上的吸附与解离过程。结果发现,在目前所建立的团簇中,其尺寸越小,结合能越低,最高占据分子轨道-最低未占分子轨道(HOMOLUMO)能隙值越小,团簇稳定性越弱,活性越强。H_(2)在簇上的稳定吸附位点为边缘位点。随团簇尺寸增大,吸附能分别为-64.25、-34.60、-34.14、-7.20、-6.82 kJ/mol,吸附能绝对值减小,氢气分子与团簇的相互作用减弱,并且解离能逐渐增大,分别为13.76、33.14、53.64、60.75、64.47 kJ/mol。目前的结果表明,团簇尺寸越小,氢气的吸附解离越容易,显示出更高的活性。

Nb_n、Co_n(n=2～4)纯簇及Nb_xCo_y(x+y≤4)混合簇的几何结构研究

采用密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法，选择LanL2DZ基组，对过渡金属Nbn、Con（n=2-4）纯簇及NbxCoy（x＋y≤4）混合簇的各种可能构型进行了优化，并计算了相应的能量、频率、键长，得到了它们的平衡儿何结构．对这些结构的对称性和成键规律进行了分析，结果表明：小团簇的稳定几何构型倾向于平均配位数大的密堆积结构．

9Cr-ODS钢中纳米析出相的SAXS和TEM研究

对球磨不同时间的雾化合金粉采用热等静压烧结方法制备9Cr-ODS钢.利用高能同步辐射小角X射线散射(SAXS),配合高分辨透射电镜(HRTEM),高角环形暗场(HAADF)像和电子背散射衍射(EBSD)研究了不同球磨时间合金粉制备的9Cr-ODS钢中纳米析出相的特征及其对组织和性能的影响.SAXS和TEM实验结果表明,9Cr-ODS钢中富Y-Ti-O纳米团簇的尺寸随着球磨时间的延长不断下降,分布密度峰值逐渐升高,球磨20 h样品中富Y-Ti-O纳米团簇的分布密度峰值达到2.93×1023m-3;烧绿石结构Y2Ti2O7相的分布密度峰值在球磨8 h样品中最高(1.03×1022m-3);少量大尺寸富Ti,Al和O的析出相的分布密度随着球磨时间延长而增加,出现核壳结构.晶粒尺寸随着球磨时间的延长而细化,屈服强度随着球磨时间的延长而升高.富Y-Ti-O纳米析出相对材料强度的贡献占主导地位.

二己二硫醚多层膜局域结构的近边x射线吸收精细结构研究

利用多重散射团簇(MSC)方法计算了二己二硫醚[CH3(CH2)5S]2单分子和多分子硫原子近边x射线吸收精细结构(NEXAFS)谱,给出了二己二硫醚多层膜的局域结构模型.MSC研究显示多层膜中二己二硫醚分子作平行有序排列,彼此相距0.47nm,其横截面呈规则的正方形.利用离散变分Xα方法计算了二己二硫醚单分子和多分子的电子结构,验证了MSC的计算结果;并阐明了NEXAFS谱中各峰的物理起源.对多层膜中分子之间的相互作用进行了讨论,发现多层膜的局域结构有分子自组装的特性.