铁离子表面掺杂锐钛矿TiO2（001）面的第一性原理研究

基于周期性密度泛函理论,本文研究了Fe吸附于锐钛矿TiO2（001）面、替位掺杂表面Ti位,以及在横向晶隙和纵向晶隙内部掺杂的晶体结构变化及形成能,讨论了对应的能带结构及态密度的变化。为与表面氧空位进行对比,计算了氧空位存在条件下的能带结构及态密度。通过形成能的比较发现：Fe在吸附于晶体表面并向体内迁移时,倾向于掺杂在晶体表面晶隙位置。通过对电子结构及态密度的分析发现：Fe在晶体表面晶隙掺杂较表面氧空位掺杂更有利于TiO2光催化氧化效率的提高。     

Sc掺杂Al_2O_3晶体及外场作用下Al_2O_3晶体的第一性原理计算

采用GGA-PW91方法计算了未掺杂时Al_2O_3晶体和不同电场下Al_2O_3晶体的能带结构、态密度,并计算了Sc掺杂Al_2O_3晶体的能带结构和态密度.结果表明:未掺杂时Al_2O_3晶体能隙值为6.639 6 eV;随着Z轴方向的外电场增大,Al_2O_3晶体能隙值逐渐变小;O 2s态和2p态的态密度跨度变大,并向低能带偏移;Al原子的3s、3p态的态密度低能带跨度变大,高能带向费米面偏移;Sc掺杂Al_2O_3晶体后能隙值变小,在高能区产生了新的能带并向费米面偏移.     

N掺杂2TiO（001）面调制效应的第一性原理研究

采用基于周期性密度泛函理论的第一性原理,文章计算了N吸附于锐钛矿2TiO 晶体表面和掺杂于2TiO （001）的表面及次表面后晶体结构的变化及形成能,并讨论了能带结构及态密度的变化。通过形成能的比较发现, N最佳掺杂位为2TiO （001）表面空穴位,且掺杂后在2TiO 表面形成新的成键结构。通过对能带的观测可以发现由于N的掺杂使得2TiO 出现明显的半金属性。     

稀土金属Yb掺杂MgF2电子结构和光学性质的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理平面波超软赝势方法,研究稀土金属Yb掺杂MgF2晶体的几何结构、电子结构和光学性质。发现Yb掺杂螈凡晶体在导带底出现杂质能带,且掺杂后晶体在108．67nm和323．8nm两处出现较强的吸收峰,该结果与实验吻合较好。另外,通过分析得出Yb掺入扩大了F-s态且使F-s态与P态发生重叠Mg易晶体掺杂后的优越性能主要源于Yb4f-5d态之间的跃迁,该机理与过渡金属掺杂有本质的不同。     

铁离子表面掺杂锐钛矿TiO_2(001)面的第一性原理研究

基于周期性密度泛函理论,本文研究了Fe吸附于锐钛矿TiO2(001)面、替位掺杂表面Ti位,以及在横向晶隙和纵向晶隙内部掺杂的晶体结构变化及形成能,讨论了对应的能带结构及态密度的变化。为与表面氧空位进行对比,计算了氧空位存在条件下的能带结构及态密度。通过形成能的比较发现:Fe在吸附于晶体表面并向体内迁移时,倾向于掺杂在晶体表面晶隙位置。通过对电子结构及态密度的分析发现:Fe在晶体表面晶隙掺杂较表面氧空位掺杂更有利于TiO2光催化氧化效率的提高。     

Ti催化剂对NaAlH4和Na3AlH6可逆储氢性能的影响

应用第一性原理对纯净以及掺杂Ti的NaAlH4和Na3AlH6体系晶格结构、脱氢能、电子局域函数（ELF）和电子态密度（DOS）及电荷转移进行计算.比较Ti掺杂对NaAlH4和Na3AlH6分解脱氢的不同催化效果,提出了Na3AlH6体系中非成键的存在是造成掺杂对NaAlH4分解放氢的催化作用明显大于Na3AlH6的原因.     

C掺杂实现p型AlN的第一性原理计算

基于密度泛函理论( Dens ity FunctionalTheory)框架下的第一性原理平面波超软赝势方法, 计算研究了纤锌矿结构的A lN 晶体和C 掺杂A lN 晶体的 电子结构, 分析了纤锌矿结构的A lN晶体和C掺杂A lN晶体的能带结构、总体态密度、分波态密度和电荷布居数. 计算结果表明, C 掺杂A lN晶体可以实 现P型电导.     

Co 掺杂 TiO2纳米管吸附 CO 的密度泛函研究

采用密度泛函理论（DFT ）研究了Co原子在（0,3）和（6,0）这两种 TiO2纳米管上掺杂的稳定结构及CO在掺杂Co原子的TiO2纳米管上的吸附情况．从吸附结构、电子特性以及投影态密度（PDOS）等方面分析发现,由于Co原子掺杂而在导带底和价带顶产生的杂质态使纳米管的带隙明显减小．CO分子通过它的C端与Co原子结合,进而吸附在掺杂后的TiO2纳米管上．此外,通过分析 Mulliken原子电荷发现,Co的掺杂能够促进CO分子和纳米管之间的电子转移,从而增强了纳米管对CO的响应和吸附能力．     

Ta2O5能带结构与性质的第一性原理模拟

Ta2O5是一种在薄膜材料中具有重要用途的晶体材料。采用第一性原理平面波赝势法,分别计算了本征态Tazos晶体以及存在0空位（Vo）、Ta空位（VTa）、0反替位Ta（Ota）和O间隙（Oi）本征缺陷时Ta2O5晶体的态密度和能带结构,得到了不同的带隙值并对计算结果进行了分析,该结果表明0反替位Ta（OTa）缺陷存在时对Tazos晶体能带结构的带隙值影响最大,其次是O空位（Vo）。     

硼氮掺杂石墨烯导电性及电荷分布的研究

利用密度泛函理论（B3LYP/6-31G（d,p））方法,对所选取的掺杂硼氮石墨烯分子模型进行了优化。比较其（LUMO-HOMO）能隙,可以得出,在石墨烯锯齿形边缘掺杂一个硼或氮原子会对其电子特性产生规律性的影响。为了更直观的分析掺杂硼氮原子对石墨烯的影响,绘制了掺杂石墨烯态密度图。通过观察态密度图得出掺杂一个硼或氮原子会降低石墨烯导电性。在掺杂石墨烯中定义了掺杂物的ABEEMσπ标号以HF/STO-3G方法计算的体系电荷为基准,拟合确定了所定义标号的ABEEMσπ参数之后,应用其计算的掺杂石墨烯的电荷分布与从头算计算结果一致。结果表明此模型可用于计算此类大分子体系的电荷分布。     

超临界C02萃取咖啡因水溶液的平衡研究

利用定态流法对超临界CO2流体萃取咖啡因水溶液进行研究,测定咖啡因水溶液在CO2中的溶解度数据,并采用P-R状态方程对文献中SVE体系咖啡因的溶解度数据和实验测定的溶解度数据进行关联,得到相应的二元相互作用参数．计算值和实验值比较结果表明：P—R状态方程模型计算值和实验数据吻合较好．     

CH2N+HONO反应的动力学研究

用直接从头算动态学方法对CH2N＋HONO→CH2NH＋NO2反应进行了研究.用BH＆HLYP/6-31＋G（d,p）方法对所有稳定结构和过渡态的几何结构进行了优化,并用内禀反应坐标方法计算了最小能量路径（MEP）.在QCISD（T）/6-311＋G（2df,2pd）理论水平上对所有结构的能量进行了进一步校正.用变分过渡态理论（CVT）在考虑小曲率隧道（SCT）校正的水平上计算了200～2500K温度范围内标题反应的热速率常数,计算结果表明,上述温度范围内热速率常数有正的温度效应,计算结果与文献数据能够很好地吻合.     

Calculation of the Phase Equilibrium of CO_2–Hydrocarbon Binary Mixtures by PR-BM EOS and PR EOS

The phase equilibrium data of CO_2 –hydrocarbon binary mixtures are important for the design and operation of CO_2 flooding, coal liquefaction, and supercritical extraction processes. Numerous pieces of binary phase equilibrium data have been obtained. Thus, models for the accurate calculation of binary and multicomponent mixtures must be developed on the basis of existing data. In this work, 3578 vapor–liquid phase equilibrium data points for 10 CO_2 –hydrocarbon binary mixtures, including CO_2 –butane, CO_2 –pentane, CO_2 –isopentane, CO_2 –hexane, CO_2 –benzene, CO_2 –heptane, CO_2 –octane, CO_2 –nonane, CO_2 –decane, and CO_2 –undecane, were collected. The PR and PR-BM equations of state(EOS) in combination with relevant mixing rules were used to calculate the phase equilibrium data of the CO_2 –hydrocarbon binary mixtures. The binary interaction parameter k ij in the PR EOS was temperature independent, whereas parameters in the PR-BM EOS were functions of temperature. Thus, the phase equilibrium data and other thermodynamic properties of the binary and multicomponent mixtures at different temperatures and pressures can be calculated by using the parameters obtained in this work. The PR-BM EOS performed better than the PR EOS, and the average absolute deviations over the temperature range of 255.98–408.15 K calculated by the PR EOS and PR-BM EOS were less than 5.74% and 3.36%, respectively. The results calculated by the two EOS were compared with those calculated by other models, such as PPR78, PR + LCVM + UNIFAC, KIE + PR EOS + HV, and PSRK. The phase equilibrium data of CO_2 –butane–decane, CO_2 –hexane–decane, and CO_2 –octane–decane ternary mixtures were calculated by the two EOS. The average overall deviations for the CO_2 mole fractions calculated by the two EOS were less than 7.66%.     

CO2气井井筒压力梯度算法的研究

由于CO2气体的腐蚀性,有很多CO2气井在试井时不能按要求下入仪器,需要进行压力折算来计算井筒压力梯度和井底压力。 CO2偏差因子是实现井筒压力计算的关键。文中介绍了CO2偏差因子实验图版的拟合公式,对天然气气井关井压力梯度计算方法法进行修改,使之成为CO2气井井筒压力梯度的计算方法,并对CO2气井实测资料进行了试算,取得了很好的计算结果。     

DyCl3-KCl和DyCl3-CaCl2体系相图的热力学优化计算

1 Introduction Molten salts are considered to be used as fluid tar-gets in the nuclear incineration of transuranic elementswith proto accelerators .The molten salts are also usedas the media in high temperature chemical reprocess-ing of spent nuclear fuel of fast reactors .The phase di-agrams of rare earth metal halides in combination withalkali metal halide systems are of pri me i mportance inapplication. The thermodynamic properties and phase diagramsof the DyCl3-MClnsystems ( M =alkali or…     

Solubility of Methane in n-hexane-ethanol and n-heptane-ethanol

Experimental study has been conducted to determine the solubility of natural gas in liquid at temperatures of 293.15, 298.15, 303.15 and 313.15 K at atmosphere pressure. Ethanol, n-bexane and n-heptane were selected as solvents in the experiment. The solubility data of methane in the mixing solvents were determined and the experimental data were calculated with the PR and PRSV equation of state(EOS). The calculated average absolute deviations for the two kinds of ternary systems CH4/n-C6H14-C2H6O and CH4/n-C7H16-C2H6O are 1.92% and 1.85% for PR EOS and 2.11% and 1.87% for PRSV EOS, respectively.     

Thermodynamic optimization of the DyCl_3-KCl and DyCl_3-CaCl_2 systems

1 Introduction Molten salts are considered to be used as fluid tar-gets in the nuclear incineration of transuranic elementswith proto accelerators .The molten salts are also usedas the media in high temperature chemical reprocess-ing of spent nuclear fuel of fast reactors .The phase di-agrams of rare earth metal halides in combination withalkali metal halide systems are of pri me i mportance inapplication. The thermodynamic properties and phase diagramsof the DyCl3-MClnsystems ( M =alkali or…     

Average stress-average strain tension-stiffening relationships based on provisions of design codes

This research was aimed at deriving average stress-average strain tension-stiffening relationships in accordance with the provisions of design codes for reinforced concrete (RC) members. Using a proposed inverse technique, the tension-stiffening relationships were derived from moment-curvature diagrams of RC beams calculated by different code methods, namely Eurocode 2, ACI 318, and the Chinese standard GB 50010-2002. The derived tension-stiffening laws were applied in a numerical study using the nonlinear finite element software ATENA. The curvatures calculated by ATENA and the code methods were in good agreement.     

紫杉醇抗癌活性与电子结构的定量构效关系

采用量子化学方法,在DFT／B3LYP／6-31G^＊基组水平上对抗癌药物紫杉醇衍生物进行几何构型优化和电子结构计算,并根据计算结果分析了紫杉醇衍生物的抗癌活性与电子结构的构效关系．结果表明：紫杉醇衍生物的抗癌活性与最低空轨道能量和最高占据轨道能量的差值△E、C2,的电荷密度和C13的电荷密度有显著相关性．     

硅化镁的电子结构与热力学性质

利用密度泛函理论的赝势平面波方法对 Mg2Si 晶体的结构进行了几何优化,在优化的基础上对电子结构、弹性常数与热力学性质进行了第一性原理计算．结果得到 Mg2Si 是一种带隙为 0.2846eV 的间接带隙半导体;其导带主要以 Mg 的 3p、3s 与Si 的 3p 态电子构成;弹性常量 C11= 114.39GPa、C12= 22.45GPa、C44= 42.78GPa;零温度与零压下的德拜温度为 676.4K．运用线性响应方法确定了声子色散关系,得到 Mg2Si 的等容热容、德拜温度、焓、自由能、熵等热力学函数随温度变化的关系．