生成泛函论文_李强

导读:本文包含了生成泛函论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:密度,理论,机理,甲基,结构,分子筛,大分子。

生成泛函论文文献综述

李强[1](2017)在《ZSM-5分子筛作用下MTH反应体系中烯烃生成的密度泛函理论研究》一文中研究指出甲醇制碳氢化合物(MTH)反应是煤及其它非石油含碳资源到液体燃料或轻烯烃等化工生产过程中的一个重要反应。该过程的反应物(甲醇)几乎可以从任何可气化的含碳资源中获得,其产物范围从轻烯烃到汽油。该技术可以把我国的能源供应劣势转化为优势,从而在很大程度上缓解我国的石油危机。因此,MTH技术受到研究者越来越多的关注。传统的ZSM-5分子筛被认为是MTH反应的有效催化剂,但也存在严重的积碳问题,制约着ZSM-5分子筛催化剂的高效利用。关于在MTH反应体系中,ZSM-5分子筛催化剂主要有两种积碳失活机理,即覆盖活性位和堵塞孔道。分析当前有关实验研究工作发现:对于MTH反应体系中催化剂的积碳原因,基本一致的说法是反应过程中产生的副产物,即多环芳烃体积过大而堵塞催化剂孔道,而多环芳烃的生成始于第一个C-C键,所以本课题拟采用密度泛函理论广义梯度近似方法(DFT-GGA),通过34T簇模型和Al/Ga-ZSM-5周期性模型的构建及优化,对MTH反应过程中第一个C-C键及初始烯烃生成进行了系统的理论研究。通过计算得出以下结论:1、在ZSM-5催化剂上,甲醇生成二甲醚主要有两种不同的反应机理。一是协同机理,即两个甲醇分子在Br?nsted酸催化下直接生成二甲醚;二是分步机理,即通过甲氧基中间体完成。计算结果表明在ZSM-5催化剂上,二甲醚生成主要是通过协同机理进行。2、在ZSM-5催化剂作用下的MTH体系中,计算结果表明第一个C-C键物种是1,2-二甲氧基乙烷。3、对于第一个C-C键的形成,通过比较活化能垒发现:在34T簇模型上得到的活化能垒要显着高于周期性模型上得到的活化能垒,表明周期性模型更能全面地反映ZSM-5分子筛的全笼性质。4、对于在周期性模型上的机理论证,得出路径5(包括反应ZOCH3+CH3CH2OCH3→ZO-+CH3O+(CH3)CH2CH3;ZO-+CH3O+(CH3)CH2CH3→ZOCH2CH3+DME;ZOCH2CH3→ZOH+CH2=CH2)是生成初始烯烃的最佳反应路径,生成的初始烯烃为乙烯。(本文来源于《太原理工大学》期刊2017-06-01)

张益伟,雷鸣[2](2016)在《Ti氮氧化物中C-N键生成和C-O键裂解机理的密度泛函理论研究》一文中研究指出Cristina Santamaría~([1,2])等在异腈或酮加成到过渡金属氮氧化物[{Ti(η~5-C_5Me_5)(μ-O)}_3(μ_3-N)]的反应中发现了新型C-N键的生成。氮氧化物[{Ti(η~5-C_5Me_5)(μ-O)}~3(μ_3-N)]可以促进反应进程中的C-N键生成,并且在和酮发生加成反应的过程中,该氮氧化物可以使酮化合物中的C=O双键完全裂解。我们利用密度泛函理论(DFT)对反应机理进行了探究,为了方便计算使用了简化模型[{Ti(η~5-C_5H_5)(μ-O)}_3(μ_3-N)](1)(其中将η~5-C_5Me_5基团简化为η~5-C_5H_5基团)。反应机理包括以下几个部分,首先是1中的一个N-Ti键发生断裂,酮化合物底物加成到1上生成2;接下来由于Ti原子的亲氧性导致C=O键裂解生成3。在这个反应过程中我们得到两种不同的反应模式:(1)首先是2中的C=O键发生裂解生成中间体5,后经TS35过渡态生成产物3;(2)底物中的O首先加成到2上,与另一个Ti-原子配位后,形成含O桥键的中间体4,然后发生C=O键断裂生成产物3。在本研究中,我们通过理论计算研究探究了酮类物质(R2C=O)加成到氮氧化物[{Ti(η~5-C_5Me_5)(μ-O)}_3(μ~3-N)]上的反应机理,并在此基础上调变底物中的取代基(R=H,Me,Et,tBu,Ph,F,Cl),以观察不同取代基对C-O键裂解、C-N键生成的影响。底物分子(CH2O)与氮化物[{Ti(η5-C5H5)(μ-O)}3(μ3-N)](1)发生加成反应的自由能面图如图1所示。研究结果表明,C=O键首先发生裂解经中间体5生成产物的Path A更为优势。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十五分会:物理有机》期刊2016-07-01)

骆艳娇[3](2015)在《多氮含能材料生成焓的密度泛函理论估算》一文中研究指出密度泛函理论(DFT)作为研究多电子体系电子结构的量子力学高效方法之一,近年来得到了很大发展。最新的泛函在预测物质热力学性质方面上,化学精度可以和Gn方法相媲美,其所耗机时与MP2方法相近。随着研究体系逐渐增大,通常导致计算体系的误差也增大。因此,当务之急是找到一个能平衡计算精度和计算花费的理论计算方法。本文针对含能材料理论设计过程中热力学数据诸如生成焓缺乏等问题,采用密度泛函软件Gaussian09和Dmol3对气相化合物的热力学性质进行理论模拟,旨在为化学研究者提供必要的热力学数据。本文主要的研究内容以及取得的结果如下:·数值基组和Pople型基组对小分子化合物原子化能的可靠性研究。理论计算的误差大部分来源于基组和电子相关效应。数值基组因在密度泛函理论计算中快速收敛而着名。然而数值轨道的积分截断半径的选择对计算精度和效率息息相关。在本论文中,通过使用DFT方法计算小分子的原子化能来优化全域轨道截断值和数值基组等计算参数的选取。通过对7个原子总能量以及44个小分子原子化能的研究表明数值轨道截断值大于6.5A才能更达到收敛电子总能量;比较出4个基组(DN, DND, DNP, TNP)的计算精度,表明DNP是最好的基组。并采用这些基组计算的结果与相当大小的Pople型基组6-31G、6-31G(d)、6-31(d,p)、6-311G(d,p)进行比较,数值基组和Pople基组计算结果比较相似,平均偏差和平均绝对偏差相差不大。·不同DFT方法计算大分子多氮化合物生成焓的研究。采用9种理论方法包括B3LYP、B3PW91、X3LYP、O3LYP、M062X、M052X、 M06HF、B3P86和B2PLYP结合关联一致基组cc-PVTZ,针对已知实验气相生成焓的59种多氮化合物多原子分子体系,考察这些不同方法计算生成焓的能力。结果表明:计算59个分子偏差最小的方法分别是B2PLYP、B3LYP和M062X;其中双杂化B2PLYP所计算的偏差最小,平均绝对偏差为7.3kcal/mol,纯密度泛函B3P86计算的结果最差,平均绝对偏差高达64.2kcal/mol。对于所采用的这些计算方法,分子中的原子个数越多的计算偏差越高。运用G4方法计算其中52个分子的生成焓。G4计算的平均绝对偏差为10.6kcal/mol, B2PLYP、B3LYP、M062X平均绝对偏差则分别为7.2kcal/mol、8.5kcal/mol、7.8kcal/mol。说明对于计算含氮多原子分子化合物,采用某些密度泛函DFT计算的结果要比最高组合的G4方法计算的结果要好。所以,针对不同的计算体系,计算方法的选择非常重要。因此,对于这类多氮化合物,B2PLYP、B3LYP、M062X泛函的预测结果明显优于G4。最后,再采用最优双杂化B2PLYP方法对23个未知实验数据的氮簇化合物生成焓的理论计算做出尝试。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2015-05-01)

甘佐华,陈姝璇,谭凯[4](2015)在《一种C_(50)Cl_(10)富勒烯氯化物新的生成机理的密度泛函理论计算》一文中研究指出过去广泛接受#271C50Cl10是由#271C50空笼直接氯化得到.我们通过研究拓扑结构弄清了C50富勒烯之间的相互关系.利用密度泛函理论(DFT)计算从最稳定C50富勒烯#270C50出发,通过氯化和Stone-Wales(SW)转变获得#271C50Cl10.结果表明:氯化后最终产物是热力学最有利的,并且在有氯存在下,SW转变的活化能垒会降低.这些结果可以解释目前的相关实验事实,暗示了#270C50空笼先氯化得到不同#270C50氯化物,再进行两次SW旋转的路径,由于活化能垒更低因而是一条更为可行的路线.(本文来源于《物理化学学报》期刊2015年01期)

龙汨[5](2013)在《生成热计算值的密度泛函理论方法对比以及O3LYP方法的统计校正研究》一文中研究指出分子热力学性质是判定化学反应过程反应速率和选择性的一个重要依据。随着计算机的普及和发展,实验工作者越来越依赖理论计算获得化合物的热力学性质。尽管密度泛函理论(DFT)应用很广泛,但是它经常不能精确地描述分子的热力学性质,并且随着分子的增大,DFT的计算偏差也逐渐地增大。本文对比不同DFT方法计算有机物生成热,然后采用不同的统计方法对03LYP计算的生成热进行校正1、采用20种理论方法计算了180个中小型有机分子的生成热。结果表明:HF是最差的方法,一般不宜采用;OLYP, B3PW91, M05-2X分别是GGA,Hybrid GGA,Hybrid meta-GGA方法中计算偏差最小的一种方法;对于所有的计算方法,中型分子的计算偏差要大于小型分子的计算偏差;小型分子和中型分子计算偏差最小的方法分别是B3PW91和M05-2X;M05-2X所计算的偏差比其他方法集中;随着分子尺度的增加,M05-2X,M06-2X,M06-HF所计算结果的偏差呈波浪型缓慢增加。2、采用O3LYP/6-311+G(3df,2p)//O3LYP/6-31G(d)计算了220个中小型有机分子的生成热(△fH(?)cal),并应用人工神经网络(ANN)和多元线性回归(MLR)方法对△fH(?)cal进行校正。采用计算得到的生成热、零点能、分子中原子总数、氢原子个数、双中心成键电子数、双中心反键电子数、单中心价层孤对电子数、单中心内层电子数作为ANN和MLR的描述符。以180个分子作为训练集构造ANN或MLR模型,并对40个独立测试集分子的△fH(?)cal进行了预测。结果表明:经过ANN和MLR校正后,训练集分子生成热的理论计算值与实验值间的均方根(RMS)偏差从24.7kJ.mol-1分别降低到11.8和13.0kJ.mol-1;独立测试集分子的RMS偏差从21.3kJ.mol-1分别降低到10.4和12.1kJ.mol-1。因此ANN模型的拟合和预测能力要明显优于MLR。3、采用支持向量机(SVM)校正220个中小型有机分子的生成热(△fH(?)cal)。首先利用MLR模型确定了SVM的两个模型,然后利用SVM对两个模型中训练集的180个分子进行校正,最终确定模型1,2的SVM最优惩罚系数C分别是21.0,22.0;SVM最优γ值都是0.002。经过SVM的交叉验证,两个模型的180个有机分子的RMS从24.7kJ mol~(-1)分别降低到10.8和10.3kJ mol~(-1)。利用40个独立测试集对SVM的两个模型进行预测能力检验。通过采用前面180个分子的SVM模型预测40个分子,两个模型独立测试集的RMS从21.3kJ mol~(-1)分别降低到10.4和9.9kJ mol~(-1)。去掉双中心成键电子数和单中心价层孤对电子数的模型2具有最好的训练和预测结果。同ANN模型相比,SVM具有很好的泛化能力和结构稳定性。(本文来源于《华南理工大学》期刊2013-06-01)

贾建波,李风海,曾凡桂,郭红玉[6](2012)在《四氢化萘热解中甲基茚满生成机理的密度泛函计算》一文中研究指出采用量子化学密度泛函方法对四氢化萘热解过程中甲基茚满的生成机理进行计算。结果表明,热解产物甲基茚满的主要存在形式是1-甲基茚满;其主要生成反应途径是,首先通过自由基和四氢化萘间的氢转移反应生成β-四氢化萘基,然后β-四氢化萘基上的氢化芳环经缩环反应生成1-甲基茚满。提高温度能促进1-甲基茚满生成反应的进行,但对其生成反应路径没有太大影响。(本文来源于《燃料化学学报》期刊2012年10期)

谢智中,曹军,方维海[7](2012)在《镍络合物催化还原CO_2生成CO的密度泛函理论研究》一文中研究指出基于密度泛函理论,本文对镍杂氮卡宾络合物[(NHC)Ni0]2和(NHC)2Ni0分别催化还原CO2至CO的机理进行了详细的理论研究。通过对相关中间体和过渡态电子结构的优化及势能面的构建,我们确定了两种络合物俘获CO2的过程,发现多种CO2与过渡金属配位的新模式,证实了以共价键形式两个CO2分子首尾相连(本文来源于《中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集》期刊2012-04-13)

张秀霞,周志军,周俊虎,姜树栋,刘建忠[8](2011)在《N_2O在焦炭表面异相生成和分解机理的密度泛函理论研究》一文中研究指出选用合理简化的焦炭模型,对煤焦燃烧过程中N2 O的异相生成和分解机理进行了分子水平上的研究。采用UB3LYP/6-31G(d)密度泛函理论方法优化得到了反应路径上反应物、产物、中间体和过渡态的几何构型和各中间反应的活化能和反应焓变。NO与其预先吸附在焦炭表面解离生成的表面氮组分反应生成N2O的路径有两个,需要克服的势垒分别为69.3 kJ/mol和200.0 kJ/mol;NO亦可直接与焦炭中的吡啶氮结合释放出N2 O,该反应路径所需克服的最大势垒为418.0 kJ/mol。N2O可在焦炭表面分解释放出N2,异相分解反应为一步反应,计算所得活化能为100.8 kJ/mol。N2 O的异相生成和异相分解反应均为放热反应。采用经典过渡态理论计算得到了各路径中速率控制步骤的反应速率常数。低温条件下,N2O的异相分解反应速率略低于其异相生成速率,随着温度的升高,两者逐渐接近,说明高温条件有利于N2O的异相分解。(本文来源于《燃料化学学报》期刊2011年11期)

贾建波,曾凡桂,李美芬,谢克昌[9](2010)在《用密度泛函理论研究煤中甲基苯生成甲烷的反应机理》一文中研究指出低煤级煤大分子芳香结构单元以1~2个环的芳香体系为主,为了理解煤热解甲烷的生成机制,利用量子化学密度泛函理论方法(DFT)对甲基苯热解甲烷的生成机理进行了热力学和动力学计算,计算结果表明,在生成甲烷的所有反应路径中,其控速步骤是甲基苯的脱氢或脱甲基的过程;氢自由基的参与可以显着的降低甲基苯脱甲基的能垒。在温度低于675K时,生成甲烷的主反应路径为:甲基苯上甲基脱氢,然后由氢通过本位(ipso)加成到甲基苯然后脱甲基,最后由甲基夺取甲基苯侧链上的氢生成甲烷。当温度高于975K时,生成甲烷的主反应路径为:甲基苯脱甲基,然后由甲基夺取甲基苯侧链上的氢生成甲烷。在675~975K之间则为这两条反应路径的竞争反应。(本文来源于《化工学报》期刊2010年12期)

赵红星,高立国,邓保炜,张智芳[10](2010)在《甲醇与二氧化碳反应生成碳酸二甲酯的密度泛函计算研究》一文中研究指出用密度泛函理论,在B3LYP/6-311++G**水平上研究了二氧化碳和甲醇反应生成碳酸二甲酯的反应机理,全参数优化了反应势能面上各驻点的几何构型,用内禀反应坐标(IRC)和频率分析方法,对过渡态进行了验证。采用经Wigner校正的Eyring过渡态理论和热力学方法,研究了该反应通道的热力学及动力学性质,计算了该反应压力在101.325kPa,温度从298.15K到423.15K下的速率常数。从热力学和动力学角度综合分析,该反应在不加催化剂的条件下难以发生,而反应的速率常数随温度的增加而增加。(本文来源于《咸阳师范学院学报》期刊2010年04期)

生成泛函论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

Cristina Santamaría~([1,2])等在异腈或酮加成到过渡金属氮氧化物[{Ti(η~5-C_5Me_5)(μ-O)}_3(μ_3-N)]的反应中发现了新型C-N键的生成。氮氧化物[{Ti(η~5-C_5Me_5)(μ-O)}~3(μ_3-N)]可以促进反应进程中的C-N键生成,并且在和酮发生加成反应的过程中,该氮氧化物可以使酮化合物中的C=O双键完全裂解。我们利用密度泛函理论(DFT)对反应机理进行了探究,为了方便计算使用了简化模型[{Ti(η~5-C_5H_5)(μ-O)}_3(μ_3-N)](1)(其中将η~5-C_5Me_5基团简化为η~5-C_5H_5基团)。反应机理包括以下几个部分,首先是1中的一个N-Ti键发生断裂,酮化合物底物加成到1上生成2;接下来由于Ti原子的亲氧性导致C=O键裂解生成3。在这个反应过程中我们得到两种不同的反应模式:(1)首先是2中的C=O键发生裂解生成中间体5,后经TS35过渡态生成产物3;(2)底物中的O首先加成到2上,与另一个Ti-原子配位后,形成含O桥键的中间体4,然后发生C=O键断裂生成产物3。在本研究中,我们通过理论计算研究探究了酮类物质(R2C=O)加成到氮氧化物[{Ti(η~5-C_5Me_5)(μ-O)}_3(μ~3-N)]上的反应机理,并在此基础上调变底物中的取代基(R=H,Me,Et,tBu,Ph,F,Cl),以观察不同取代基对C-O键裂解、C-N键生成的影响。底物分子(CH2O)与氮化物[{Ti(η5-C5H5)(μ-O)}3(μ3-N)](1)发生加成反应的自由能面图如图1所示。研究结果表明,C=O键首先发生裂解经中间体5生成产物的Path A更为优势。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

生成泛函论文参考文献

[1].李强.ZSM-5分子筛作用下MTH反应体系中烯烃生成的密度泛函理论研究[D].太原理工大学.2017

[2].张益伟,雷鸣.Ti氮氧化物中C-N键生成和C-O键裂解机理的密度泛函理论研究[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十五分会:物理有机.2016

[3].骆艳娇.多氮含能材料生成焓的密度泛函理论估算[D].陕西师范大学.2015

[4].甘佐华,陈姝璇,谭凯.一种C_(50)Cl_(10)富勒烯氯化物新的生成机理的密度泛函理论计算[J].物理化学学报.2015

[5].龙汨.生成热计算值的密度泛函理论方法对比以及O3LYP方法的统计校正研究[D].华南理工大学.2013

[6].贾建波,李风海,曾凡桂,郭红玉.四氢化萘热解中甲基茚满生成机理的密度泛函计算[J].燃料化学学报.2012

[7].谢智中,曹军,方维海.镍络合物催化还原CO_2生成CO的密度泛函理论研究[C].中国化学会第28届学术年会第13分会场摘要集.2012

[8].张秀霞,周志军,周俊虎,姜树栋,刘建忠.N_2O在焦炭表面异相生成和分解机理的密度泛函理论研究[J].燃料化学学报.2011

[9].贾建波,曾凡桂,李美芬,谢克昌.用密度泛函理论研究煤中甲基苯生成甲烷的反应机理[J].化工学报.2010

[10].赵红星,高立国,邓保炜,张智芳.甲醇与二氧化碳反应生成碳酸二甲酯的密度泛函计算研究[J].咸阳师范学院学报.2010

论文知识图

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