作者:胡世卓; 周文俊; 郑宇; 喻剑辉; 张天然; 王凌志 期刊:《高电压技术》 2019年第11期
为获得C4F7N混合气体最优缓冲气体类型,测量了均匀电场0.1~0.7 MPa下,5%~20%C4F7N/CO2和C4F7N/N2混合气体的工频击穿强度,并分析了2种混合气体的协同特性。基于密度泛函理论的M06-2X-D3/6-311G(d,p)方法建立并优化C4F7N、CO2、N2分子及C4F7N与CO2、C4F7N与N2的双分子复合物构型,并由M06-2X-D3/6-311+G(d,p)方法获得分子/复合物总能量、相互作用能和键能等。实验和理论计算结果表明,C4F7N/CO2和C4F7N/N22种混合气体绝缘强度随混合比...
为了充分研究二维重过渡金属硫族化合物材料在磁性器件中的潜在应用,基于自旋极化密度泛函理论,文中研究了氢化单层PtX 2(X=S,Se,Te)的稳定性和电磁特性。研究结果表明,单层PtX 2在氢化后具有较高的稳定性,且稳定性随硫族原子序数的增加而下降;氢化使单层PtX 2出现了磁矩,使其从半导体变为铁磁性的金属,该磁矩主要来自于窄反键子能带自旋极化下的Pt 5d电子。此外,单层PtX 2的铁磁性也随着硫族原子序数的增加而出现了下降的趋势。因...
作者:齐欣欣; 宋广平; 尹维龙; 王明福; 赫晓东; 郑永挺; 王荣国; 柏跃磊 期刊: 2020年第01期
Cr4AlB4是一种近期发现的三元层状硼化物MAB相陶瓷。该材料可形成具有保护性的氧化膜,在高温结构材料领域有巨大应用潜力。本工作采用基于第一性原理的“线性优化法”和“键刚度”理论模型分别研究了Cr4AlB4的物相稳定性和力学行为。声子谱中没有虚频出现,表明Cr4AlB4具有本征稳定性。而与其它Cr-Al-B系内的竞争相相比,Cr4AlB4具有最低的能量,表明其在热力学上也是稳定的。采用“键刚度”模型对化学键刚度的定量计算显示,Cr4AlB4中...
作者:彭婕; 张嗣杰; 王苛; Dove; Martin 期刊:《物理学报》 2020年第02期
经式8-羟基喹啉铝(mer-Alq3)是一种光电性能优良的小分子有机半导体发光材料.本文采用密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G*方法和基组对其进行结构优化,计算并研究了该分子的红外光谱、拉曼光谱和前线轨道.计算得到的红外光谱、拉曼光谱均与实验相符.前线轨道表明基态最高占据轨道(HOMO)的电子云主要集中在苯酚环,最低未占据轨道(LUMO)的电子云主要集中在吡啶环.用含时密度泛函理论(TDDFT)计算得到紫外-可见吸收光谱,采用空穴-电子分析...
作者:贾伟乐; 曹宗雁; 付继芸; 王龙 期刊:《科研信息化技术与应用》 2012年第05期
平面波赝势密度泛函方法是材料科学计算中最常用的方法,但是其CPU代码计算时间长并且扩展性差,限制了其在超级计算机上的绝对速度。本文综述了使用图形处理器加速第一性原理计算软件的发展,讨论了VASP(Vienna Ab-initio Simulation Package),Quantum Espresso,PEtot使用的不同的加速策略,提出了众核平台上平面波赝势方法并行机制的改进,最后展望了使用图形处理器求解第一性原理计算的挑战和前景。
作者:曹育洵; 刘文礼; 郗朋; 陈军 期刊:《矿业科学学报》 2018年第02期
煤系黄铁矿因碳原子掺杂而增强了表面疏水性。为了脱除煤中黄铁矿,分析煤系黄铁矿表面碳原子掺杂的浓度与其疏水性关系及其机理具有非常重要的意义。采用密度泛函理论和平面波赝势方法计算、模拟了碳原子掺杂的浓度对煤系黄铁矿表面疏水性的影响。结果表明:与理想黄铁矿表面相比,水分子(H2O)在碳原子掺杂的煤系黄铁矿表面吸附强度减弱;随着碳原子掺杂浓度的升高,吸附强度逐渐减弱,水分子吸附后形成的Fe—O键布居值减小,S—H键变...
作者:徐秋红; 裴玲 期刊:《山东化工》 2019年第23期
利用Gaussian16程序,采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP和PBE1PBE计算方法,对CuCn^0/+/-(n=1-3)团簇的结构和性质进行了研究。其中C原子采用6-311+G(d,p)基组,Cu原子采用Stuttgart赝势基组。结果表明:CuCn(n=1-3)、CuCn+(n=1-3)和CuCn-(n=1-3)团簇的最稳定结构相似,只是键长、键角有所不同。自然键振动理论(NRT)和自然键轨道(NBO)计算结果表明:铜和碳之间主要是离子键作用。
作者:高正阳; 刘晓硕; 李昂; 马传志; 李祥; 杨建蒙 期刊:《环境科学学报》 2019年第11期
利用密度泛函理论系统研究了SO2对活性炭吸附单质铅(Pb^0)的影响,其中,结构优化与频率计算采用B3LYP/def2-SVP级别方法和基组,单点能计算采用B3LYP/def2-TZVP级别方法和基组.同时,利用玻尔兹曼分布函数分析了SO2与Pb^0在活性炭表面的竞争吸附关系,结果表明,Pb^0在纯净活性炭上的吸附能力大于SO2.此外,本研究发现,SO2的预吸附会增强活性炭对Pb^0的吸附效果.通过静电势分布揭开了SO2促进活性炭吸附Pb^0的深层原因,结果发现,吸附SO2以...
作者:罗振敏; 李逵; 毛文龙; 张江; 程方明; 王涛; 傅文 期刊:《西安科技大学学报》 2018年第01期
工业生产中可燃气体爆炸往往是多元可燃气体在空气中的爆炸,而乙烯作为活性非常高的可燃性气体,对甲烷爆炸的危险性有很大影响,为了进一步考察乙烯影响CH4爆炸的规律,采用标准的可燃气体爆炸极限测试装置,分析了含有不同浓度C2H4时,CH4在空气中的爆炸极限;并基于密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31G水平下对相关基元反应进行定量分析,计算出相应热力学数据,然后用反应内禀坐标法验证反应路径,结合反应动力学来分析C2H4对甲烷爆炸反应...
作者:吴云沛; 胡永金; 周望怀 期刊:《西安科技大学学报》 2018年第05期
铁粉在高温氮化氛围下能够形成强磁性铁氮化合物Fe4N,为了研究其材料中不同占位Fe的磁性差异,文中运用基于密度泛函理论下的第一性原理平面波赝势方法,通过实验上测量出的空间结构群、晶格常数和原子坐标来建立Fe4N晶体结构,然后进行几何优化。由最稳定的几何构型,计算出了电子结构和磁性的大小。结果表明:N、顶角Fe(Ⅰ)和面心Fe(Ⅱ)的磁矩大小分别为0.06,2.94和2.32μB.根据Mulliken电荷分布情况,详细分析了各位置原子特别是Fe的磁...
作者:陈朝辉; 张韦; 李泽宏; 孔孟茜; 潘明章 期刊:《农业工程学报》 2019年第23期
为了探究CDPF(catalyzed diesel particulate filter)的再生性能及再生机理,该文利用发动机试验台,分别对催化剂负载量为0、530和636 g/m^3的3组CDPF开展耐久循环工况下的再生特性试验研究。试验结果表明,测试过程中被动再生消耗NO2,530 g/m^3 CDPF(CDPF1)在大负荷工况下,后端NO2浓度低于前端,随着催化剂负载量增加,636 g/m^3 CDPF(CDPF2)的后端NO2浓度高于前端。在耐久循环的首个3000 r/min、100%负荷工况时,CDPF1与CDPF2的排气压...
作者:梁小蕊; 牛妍懿; 刘洁 期刊:《海军航空工程学院学报》 2019年第05期
文章采用密度泛函理论B3LYP方法,研究了一种来源于海洋黄绿木霉的天然产物trichodermaxanthone。用6-311G基组计算了分子的最稳定构型及其前线轨道分布。在稳定构型的基础上用同样的理论方法和基组计算了该分子的红外振动频率及核磁共振碳谱(13C NMR)。根据红外吸收峰强度将红外光谱分成3个区域,讨论了各区域的振动模式,对理论计算的13C NMR化学位移进行了归属分析,并将理论结果与实验结果相比较,发现二者吻合度很高。
作者:王兰馨; 姚山; 温斌 期刊:《材料导报》 2019年第S02期
本工作采用第一性原理密度泛函理论,结合平面波赝势和广义梯度近似(GGA),用虚拟晶体近似(VCA)方法建立了晶体结构模型,计算了高熵合金AlFexTiCrZnCu的结构性能、弹性性能及生成热。计算结果表明,随着Fe摩尔分数的增加,高熵合金AlFexTiCrZnCu的晶格常数减小,基态总能量和生成热减小,密度增大,体系的稳定性和热力学稳定性有所增强,但是Fe元素的含量并不影响高熵合金的力学稳定性及脆性。
作者:陈玉锋; 邵长斌; 左明辉; 庄志萍; 赵冰 期刊:《光谱学与光谱分析》 2019年第10期
选用密度泛函理论中的B3LYP杂化泛函,在B3LYP/6-31++g(d,p)(C,H,N,S)水平下,优化了2-巯基-5-硝基苯并咪唑分子(MNBMZ)的结构,优化结果表明,2-巯基-5-硝基苯并咪唑分子是一个面结构。通过频率计算,获得了2-巯基-5-硝基苯并咪唑分子(MNBMZ)的拉曼光谱,并和实验获得的拉曼光谱图进行了对比,200~800cm^-1波数段实验获得的拉曼谱带波数和理论计算波数相比,有一定程度的蓝移,800~1800cm^-1波数段实验获得的拉曼谱带波数和理论计算波数相...
作者:吴琼; 颜高杰; 李启迪; 张泽武; 朱卫华 期刊:《含能材料》 2020年第02期
基于N,N′-二硝氨基-3,3′-二硝基联三唑(DNABT)二齿含能配体和金属元素铜,采用含能小配体NH3和NH2NO2对结构和性能进行调控,设计了三种新型含能富氮金属配合物:Cu(DNABT)(NH3)2-x(NH2NO2)x(x=0,1,2)。采用密度泛函理论等方法对其分子、电子和晶体结构,及生成热、密度、爆速爆压和撞击感度等性质进行了计算模拟。结果表明,Cu与小配体之间的配位键是结构中比较弱而容易诱发分解的部分。小配体的类别和数量对配合物的结构和不同性能...
作者:孙希彤; 陈建富; 胡培君 期刊:《催化学报》 2020年第02期
在非均相催化加氢反应中,氢气(H2)一直被公认为是通过两步基元步骤参加还原反应的,包括第一步的分子解离和之后的反应物与原子氢键合,即所谓的Horiuti-Polanyi(HP)机理.直到我们研究组在Ag或Au催化丙烯醛加氢还原反应理论研究中发现非HP机理加氢路径存在时,新的机理才被提出,并引起广大研究者的浓厚兴趣.考虑到表面羟基(OH)和氧(O)在非均相催化体系中广泛存在,如常见的过渡金属催化的费托合成、甲烷重整、水汽转化及氨氧化等反应,...
作者:张金花; 佘远斌 期刊:《催化学报》 2020年第03期
作为便携式电子设备的动力源,直接甲酸燃料电池(DFAFC)具有燃料跨界范围小、电动势大、甲酸无毒、低温下功率密度大等优点,因而引起了人们的极大兴趣.DFAFC商业化的主要挑战之一是阳极电催化剂材料的高成本和低CO耐受性.阳极通常需要高负载的贵金属电催化剂(Pt或Pd)氧化甲酸(HCOOH)以获得所需的电能.完全电氧化甲酸在Pt和Pd表面上会产生强吸附的CO,从而降低了Pt或Pd催化剂的活性.Pt和Pd储量少且价格昂贵,减少Pt和Pd含量且保持催化...
作者:丰傲然; 贾强; 谭勇 期刊:《光散射学报》 2019年第03期
乙草胺是我国广泛使用的除草剂之一,其本身及其代谢物对人体都有潜在的危害,通过鉴别乙草胺分子的振动信息,能够直接识别植物中乙草胺成分。本文在理论上,分别利用密度泛函理论(DFT)中的三参数杂化泛函B3LYP以及Hartree-Fock(HF)两种算法,所选用基组皆为6-311G++(d,p),对乙草胺分子进行了结构优化以及拉曼光谱计算,以得到乙草胺分子的振动信息。从结果中显示,由于计算方法不同,两种方法计算得出的峰位略所不同。在实验上,利用PI公...
作者:朱后禹; 匙玉华; 赵联明; 徐静; 郭文跃 期刊:《实验室研究与探索》 2019年第09期
设计了哌啶在Mo P表面C—N键断裂反应机理实验,给出了哌啶在MoP(001)表面加氢脱氮反应中的C—N键断裂机理。哌啶在MoP(001)上存在4种稳定的吸附构型,均通过N—Mo键吸附在Mo原子顶位且吸附较弱,C—N键并未受到活化作用。哌啶E1消去过程(质子化+C—N键断裂)包含的反应能垒均比哌啶C—N键直接断裂能垒小很多,因此哌啶是通过E1消去反应而发生C—N键断裂的。该实验以超算中心为平台,使用Materials Studio软件开展密度泛函理论计算,可为...
作者:卜习习; 苗瑞霞; 叶海安; 郭三栋; 王少青 期刊:《电子元件与材料》 2019年第12期
基于密度泛函理论和非平衡格林函数结合的方法,研究了裁剪层数对扶手椅型石墨烯纳米带电子输运性质的影响。研究结果表明,裁剪不同层数对扶手椅型石墨烯纳米带的整流特性会产生不同的影响。当裁剪层数为1,2,3,5层时,器件的电流-电压曲线呈现为准对称结构,器件产生较弱的整流现象;当裁剪层数为4层时,正负偏压下电流的对称性消失。在正向偏压下,电流随电压的增加而增大;而负向偏压下,电流几乎不随电压的变化而变化,可以看出器件产生...