陈玉红
,
高合登
,
杨亮
,
张梅玲
,
张材荣
,
康龙
,
罗永春
稀有金属材料与工程
采用密度泛函理论B3LYP方法,在6-311+G(d,p)基组水平上研究了Mg(NH2)2与MgH2的放氢反应机理,优化了反应过程中反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型.为了获得更精确的能量信息,用QCISD/6-31 l+G(d,p)方法计算了各驻点的单点能,并对总能量进行了零点能矫正.频率分析结果和内禀反应坐标(IRC)分析结果证实了中间体和过渡态的正确性,确认了反应过程.结果分析表明,通道第1步氢取代a反应→第2步氢取代f反应→Mg3N2的异构反应的控制步骤活化能最低,是该反应的主要通道.
关键词:
密度泛函理论
,
Mg(NH2)2
,
MgH2
,
反应机理
,
过渡态
陈玉红
,
吕晓霞
,
杜瑞
,
董肖
,
张材荣
,
康龙
,
罗永春
稀有金属材料与工程
采用第一性原理方法研究了H2分子在Li2NH (110)晶面的表面吸附.通过研究Li2NH (110)/H2体系的吸附位置、吸附能和电子结构,发现H2分子吸附在Li长桥位时会发生解离,并在Li2NH (110)面形成NH2基,其吸附能为1.178 eV,属于强化学吸附,吸附最稳定.此时,NH2基中的H原子与Li2NH表面的相互作用主要源于H1s轨道与Li2NH表层N原子的2s,2p轨道重叠杂化的贡献,且N-H键为共价键；另一个H原子与Li2NH表面的相互作用主要是与Li之间的离子键作用；H2分子的解离能垒为1.31 eV,表明在一定热激活条件下H2分子在Li2NH(110)表面发生解离吸附.N顶位吸附时,优化结束后形成NH3,但该吸附方式不稳定,可见Li2NH (110)面与H2反应不易直接生成NH3.
关键词:
第一性原理
,
Li2NH(110)
,
H2
,
吸附能
,
解离
魏智强
,
刘立刚
,
冯旺军
,
杨华
,
张材荣
,
闫鹏勋
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.05.007
采用自行研制的实验装置,通过阳极弧放电等离子体技术成功制备了碳包裹镍核-壳结构纳米复合颗粒,并采用酸洗和磁选的方法对初产物进行了纯化.利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线能量色散分析谱仪(XEDS)等测试手段对样品的化学成分、形貌、微观结构和粒度等特征进行了表征.结果表明:阳极弧等离子体技术制备的碳包覆纳米颗粒具有明显的核(面心立方镍)-壳(无定形碳)结构,颗粒大多呈球形或椭球形,粒径分布在15～40nm范围,平均粒径为30nm,镍粒子外层碳的厚度为6～8nm.
关键词:
碳包覆
,
核-壳结构
,
纳米复合颗粒
,
阳极弧
,
微观结构
魏智强
,
闫晓燕
,
张材荣
,
杨华
,
闫鹏勋
材料热处理学报
在惰性气氛下,采用约束弧等离子体技术制备了不同形貌的铝纳米晶,研究了工艺参数对纳米晶形貌的影响,并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(SAED)、X射线能量色散分析谱仪(XEDS)对样品的形貌、晶体结构、成分进行表征.同时对纳米晶的形成机理进行了探讨.实验结果表明,气体压力、气体流量和反应时间是影响纳米晶形貌的主要因素,通过控制工艺参数,可以得到不同性能的铝纳米晶,从而实现铝纳米晶的可控制备.
关键词:
铝纳米晶
,
等离子体
,
形貌
,
形成机理
陈玉红
,
康龙
,
罗永春
,
张材荣
,
武志敏
稀有金属材料与工程
用密度泛函理论(DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法,在6-31G*水平上对Mg2B6、Mg4B10、Mg6B13和Mg8816团簇的层状结构进行了几何结构优化,并在同一水平上计算了其电子结构、振动特性和成键特性.结果表明:团簇中Mg-B键长在0.225～0.235 nm,B-B键长在0.154～0.191 nm;Mg原子的自然电荷在+1.24～+1.45e之间,B原子的自然电荷在-0.29～1.10e之间;Mg4B10团簇有相对较高的动力学稳定性.
关键词:
MgmBn团簇
,
密度泛函理论
,
结构与性质
,
超导电性
魏智强
,
夏天东
,
马军
,
张材荣
,
冯旺军
,
闫鹏勋
稀有金属材料与工程
根据金属结晶的热力学和动力学理论,对采用阳极弧放电等离子体方法制备金属纳米粉的生长过程建立了一个近似的理论模型.研究了等离子体的产生、金属的蒸发、晶核的形成和生长机理.对影响纳米粉性能的各种工艺参数进行了理论分析.并利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(ED)对样品的晶体结构、形貌、粒度及其分布进行表征.结果表明:采用阳极弧等离子体法制备的球形镍纳米粒子纯度高,晶格结构与相应的块体物质相同,为fcc结构的晶态,平均粒度为16 nm,粒度范围分布在10 nm～40 nm.电源功率、电弧电流、气体压力及冷却温度是影响晶核的形成和生长的主要因素.通过适当调整各项工艺参数,可有效地控制粒子的粒度.
关键词:
阳极弧等离子体
,
纳米粉
,
晶核的形成
,
生长机理
魏智强
,
吴永富
,
刘立刚
,
冯旺军
,
杨华
,
张材荣
材料热处理学报
以硅酸乙酯(TEOS)和纳米镍粉为主要原料,通过溶胶-凝胶法制备了SiO2包覆镍核壳结构纳米复合粒子.利用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)和选区电子衍射(SAED)、X射线能量色散分析谱仪(EDS)和振动试样磁强计(VSM)等测试手段对样品的晶体结构、形貌、组成元素和磁学性能等特征进行了表征.结果表明:SiO2以非晶态的形式包覆在纳米镍粒子表面,形成了明显的核壳结构,降低了纳米粉体的团聚现象.颗粒大多呈球形或椭球形,粒径分布在20～ 80 nm范围,平均粒径为30nm,镍粒子外碳层的厚度为4～6 nm.包覆后的粉体由于SiO2的存在,饱和磁化强度与剩磁比纳米镍粉降低,矫顽力升高.
关键词:
SiO2
,
核壳结构
,
纳米复合颗粒
,
微观结构
,
磁滞回线
陈玉红
,
李文强
,
张梅玲
,
张材荣
,
康龙
,
罗永春
稀有金属
运用密度泛函理论(DFT)中的杂化密度泛函B3LYP方法在6-311 G*基组水平上对Mg3N2Hm(m=1～4)和(Mg3N2)nHm(n=2～4,m=1～2)团簇的可能几何结构进行优化,预测了其最稳定结构,并对最稳定结构的电子结构,成键特性,电荷分布,振动特性及稳定性等进行分析.结果表明:当团簇吸附H原子少于N原子数目时,一般形成-NH基;随着团簇吸附H原子数目的增加,当所有N原子吸H形成-NH基后,才有-NH基吸附H原子形成-NH2基;但并不是所有-NH基全部形成-NH2基的饱和结构,此时部分H原子会吸附于Mg原子上形成MgH结构.H原子易吸附于凸出的、包含孤对电子的N原子上;由于孤对电子间的排斥作用,H原子的吸附位置呈相互远离趋势.团簇中N-H之间是共价键作用,而Mg-H间是离子键作用,-NH和-NH2基在团簇中保持完整性,团簇可以很好地描述晶体的储氢行为.
关键词:
(Mg3N2)nHm团簇
,
吸附H
,
基态结构
,
密度泛函理论
