【摘要】在煤、石油、天然气等能源日益枯竭的情况下,研究和开发利用可再生能源成为能源研究的热点,氢能由于其清洁、丰富、高效成为一种理想的替代能源。氢能经济发展的关键技术难题之一就是氢能的储存,储氢希望达到两个目标：一是储存氢气紧密程度高；二是储放氢可逆性能好。因此,我们研究工作的重点在于研究和设计出理想的氮化铝基储氢材料,以及研究其储氢性质和微观机制。主要内容如下：采用密度泛函理论(DFT)下的广义 […]

【摘要】团簇是最低维度的纳米结构材料,其不但展现出纳米材料的奇异性质,并且可以作为纳米材料的基本组装单元,具有广泛的应用前景。从团簇概念的最早提出,人们对团簇的研究已有近40多年的历史,其已成为凝聚态物理、材料物理、化学化工等领域研究的理想体系。目前为止,人们对于单质团簇的研究已比较深入,而二元合金团簇由于其复杂的结构和组份因素,成为阻碍纳米团簇研究的关键。尽管如此,二元合金团簇相比单质团簇的多出 […]

【摘要】聚噻吩是一类重要的本征型导电聚合物,也是目前作为有机聚合物太阳能电池给体材料领域的研究热点。并且烷基取代聚噻吩衍生物具有溶解性好、成膜性好、光电性能优异、环境稳定性好以及易加工性等优点,因此在光伏材料、变色材料等领域被都有广泛的应用。采用密度泛函(DFT)B3LYP优化了不同烷基取代聚噻吩衍生物的单体和低聚物的电子结构。随着取代基数目的增加,分子总能量不断减小,而WBIs基本保持在1.17 […]

【摘要】随着汞污染越来越引起人们的重视,燃煤电站作为大气中人为汞排放污染的主要来源,国家对其汞的排放给予了严格的限制,最新火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)就规定,燃煤电厂汞及其化合物的排放不得高于0.03mg/m3。目前比较经济的汞控制方法是利用现有污染物装置协同脱汞,研究表明,铈基SCR催化剂CeO2/TiO2是一种能用于脱汞的高效脱硝催化剂,本文提出将铈基催化剂CeO2/T […]

【摘要】植物生长调节剂是人工合成的具有天然植物激素活性的有机化合物,对作物的生长发育有着显著的调控作用,植物生长调节剂的研究应用已经被国内外作为21世纪农业实现超产的重要措施之一。由于植物生长调节剂属于农药,具有一定的毒性,其过量的残留会对人类的身体健康及生态环境产生威胁。所以,在农业生产中不仅要关注植物生长调节剂的作用,还要关注植物生长调节剂的毒性及残留等问题。目前检测植物生长调节剂的方法主要为 […]

【摘要】有机化学发展至今,关于杂原子参与的有机化学反应的类型非常丰富,而且日益受到人们的关注。深入研究Claisen和联苯胺重排中杂原子参与[1,3]迁移的反应机理,对于有机反应和有机合成都有重要的指导意义,因此,本论文工作主要是采用实验和密度泛函理论(DFT)计算的方法研究杂原子参与的Claisen重排中生成形式上的[1,3]重排产物的机理,以及联苯胺重排中生成2,4’-联苯二胺和半联胺类型的重 […]

【摘要】随着自旋电子学的迅速发展,自旋轨道耦合(SOC)效应越来越多的受到人们的关注。自旋轨道耦合是一种相对论效应,它将电子的轨道运动和电子自旋联系在一起,这样就可以在没有外磁场的情况下利用自旋轨道耦合来调控电子的自旋状态,使全电学方法控制的自旋器件成为可能。另外,自旋轨道耦合可以在固体材料中引起各种新奇的物理现象,比如自旋霍尔效应、磁晶各向异性和固体磁光效应等。最近,人们发现的一种新型量子物质态 […]

【摘要】传统电子器件的微型化引起人们对纳米与分子电子器件研究的广泛关注,在实验和理论两方面都已开展了大量的研究工作。许多低维纳米系统诸如有机分子、纳米管、富勒烯、石墨烯、单分子磁体等可以表现出一些类似微尺度电子器件的功能特性,如场效应晶体管特性、分子开关、负微分电阻特性、自旋过滤器或自旋阀等。本论文采用非平衡格林函数与密度泛函理论相结合的方法研究了一些低维纳米系统的电子输运性质,这些系统分别包括有 […]

【摘要】自从碳富勒烯在实验上被制备出来后,人们对碳富勒烯的外接、异质以及内嵌的各种碳衍生物以及富勒烯固体进行了大量的研究,发现了许多新异的性质。本论文选取几种富勒烯(或碳团簇)构建了碳团簇固体,并对这些碳团簇固体的电子结构、力学性质、振动性质、热力学性质进行了深入研究,得到了一些有意义的结果。本论文共分为五章。第一章首先简要介绍了富勒烯及其衍生物的相关研究,并着重对富勒烯固体的研究现状进行了阐述。 […]

【摘要】随着器件尺寸的越来越小,低维材料表现出卓越的性能和可观的应用,获得越来越多的关注。研究发现,温度对纳米材料的性能和应用起着非常重要的作用,而现今对很多纳米材料的热力学性质的研究还很不充分。另一方面,随着计算机计算能力的提高,第一性原理计算模拟已经成为一种非常有效的科学研究的方法。因此,在这篇博士论文中,我们基于第一性原理的密度泛函理论,研究了一维和二维纳米材料的热力学性质。研究的热力学性质 […]