导读:本文包含了碱土金属化合物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:第一性原理计算,自由空间中的一维电子气(1DEG-FS),电子阴离子化合物,超原子态
碱土金属化合物论文文献综述
S.M.Ghulam,Abbas,Shah,Gilani[1]（2019）在《基于碱土金属氮化物的低维电子阴离子化合物的第一性原理研究》一文中研究指出先进的量子力学计算方法,如密度泛函理论,为材料的设计模拟提供了一种快速的方法。第一原理方法不仅可以预测材料的结构和性质,还可以模拟它们间的物理和化学相互作用。在本论文中,我们采用密度泛函理论计算来研究一类新型的离子化合物,电子阴离子化合物(electride)。电子阴离子化合物中存在远离原子核的额外电子,它们直接作为阴离子。最近,这种材料在密度泛函理论模拟的辅助下得到了快速发展。在本论文中的研究侧重于它们的低维原子结构和电子结构,期望通过我们的计算能给电子阴离子化合物的材料设计提供有力的理论支持和可行的解决方案。在第一章中,我们将对电子阴离子化合物进行综述,回顾其近数十年的发展。Dye等人制备出了第一个有机电子阴离子化合物,Hosono等人合成出了耐空气、室温下稳定的无机电子阴离子化合物。电子阴离子化合物的阴离子电子很活泼,具有在诸多的应用潜力。本章的最后一部分重点介绍二维的无机电子阴离子化合物,Ca2N层状材料。受其启发,一类新型的二维材料,电子烯(electrene)被成功提出。高通量计算辅助筛选和密度泛函理论模拟设计在电子烯的开发中有大量的应用。目前,电子烯材料面临的一大挑战是它们的环境敏感性。第二章,我们将简述密度泛函理论的背景知识。交换相关函数以及弱相互作用的近似处理方法均会有所介绍。此外,我们还将介绍本文研究中使用的第一性原理软件包,Vienna Ab-initio Simulation Package(VASP),并给出我们计算中的技术细节和后处理软件的详细信息。本章的结尾将重点介绍在电子阴离子化合物的理论设计中常使用的理论描述符。第叁章将重点介绍了我们基于Ca2N纳米管进行理论设计,获得自由空间中一维电子气的研究工作。采用碳纳米管的命名方法,我们对Ca2N纳米管的锯齿型和扶手椅型进行了命名。通过计算曲率诱导的原子应变能和原子结合能,我们来确定纳米管的稳定性。我们还将Ca2N纳米管的应变能与MoS2和WS2纳米管进行比较,发现Ca2N纳米管的更小一些。Ca2N纳米管中离域化电子在管内形成了了本征占据态。这些电子态与近自由电子形成的超原子密切相关。但与碳纳米管中的未占据超原子态不同,Ca2N纳米管中的超原子态是占据态。这个体系面临的问题是Ca2N对于周围环境的高度化学不稳定性。在下一章中,我们提出一种保存这类一维体系的策略。在第四章中,我们将重点放在Ca2N纳米管的封装保存。我们设计了(6,6)Ca2N纳米管嵌入(17,17)碳纳米管的复合材料。构型优化后纳米管没有发生显着的形变。通过能带计算、能带分解电荷密度和电子局域函数,我们确认了Ca2N@CNT复合体系内一维电子气的存在。此外,我们还证实,体系的超原子态得到了很好的保留。考虑大气中小分子在Ca2N@CNT上的吸附,只有氧气吸附的结合能稍高,并伴随着少量的电荷转移。总体而言,占据态的Ca2N@CNT复合体系有望在催化和电子器件等领域有着巨大的应用前景。在第五章中,我们将探讨了叁碱土金属氮化物,一种基于电子阴离子化合物的一维材料。它们的结构由[M3X]+3一维阳离子纳米线和填充在纳米线间空隙处的阴离子电子组成。基于理论计算,我们研究了这一类叁碱土金属氮化物,发现这些一维的叁碱土金属氮化物的稳定性与其组成中金属和非金属原子间的电负性差异直接相关。通过电子结构分析,我们解释了一维超原子纳米线组成体相结构的物理机制。在四个动力学稳定的叁碱土金属氮化物中,有叁个是准一维的电子阴离子化合物。基于对电子阴离子化合物在氨合成反应中的促进作用,我们测试了M3X的氢离子存储能力及其氢化物的稳定性。研究发现,Ba3H3N可以稳定存在,这表明Ba3N具备储氢能力,并在低温催化反应上具备应用前景。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-02）
景学敏,戴富才[2]（2018）在《具有分子筛ABW拓扑结构的碱土金属-有机骨架化合物的合成、结构及表征》一文中研究指出在溶剂热体系下,3,5-二羧酸吡唑与碱土金属锶盐反应自组装合成了碱土金属-有机骨架化合物[Sr(HPDC)(H_2O)]n(H_3PDC=3,5-二羧酸吡啶),并对其进行了X-射线单晶衍射数据收集、结构解析、红外光谱和热稳定性研究。结构分析表明化合物具有分子筛ABW的拓扑结构,热稳定性研究表明化合物的骨架结构可以稳定到300℃。(本文来源于《廊坊师范学院学报(自然科学版)》期刊2018年04期）
邵灿灿[3]（2018）在《高压下碱土金属硫化物结构相变及富氢化合物超导电性的第一性原理研究》一文中研究指出压力是一个最基本的热力学变量,压力可以使物质之间的原子距离减小,导致原子重排使得物质的晶体和电子结构发生改变,从而出现新的物理化学现象以及形成新的结构。因此,通过控制压力获得常压下无法合成的,具有优异性能的材料很有必要。实验上已经使用静态和动态高压技术合成了许多具有优异性能的功能材料,例如物质的高压新相的发现和超导体的合成等。本文通过基于粒子群优化算法的CALYPSO第一性原理计算软件包分别对碱土金属化合物和叁元富氢化合物的高压相进行晶体结构预测,主要工作如下:(1)对之前碱土金属硫化物的高压相的实验和理论工作发现,研究的压力不超过150 GPa。我们知道现在实验的高压水平能达到500 GPa左右,又因为物质在高压下会得到新的物质构型或者其他一些奇异的现象,有利于我们深入了解材料的性质。因此,我们想在更高的压力下(大于150 GPa),对于碱土金属化合物是否会出现新的结构?我们通过CALYPSO软件对碱土金属高压相进行结构预测,得到了四种新的高压结构。在更高的压力下,我们发现:BeS会由B8结构转变为Cmca结构;CaS和SrS具有从B2结构转变为β-NbP-type结构的相同的相变序列,而MgS将从B28结构转变到β-NbP-type结构;然而BaS的B2结构会相变为Imma结构。这四种新相结构在相应的压力范围内的热力学和动力学都稳定。计算出的能带和态密度表明,这些高压新相中的大部分都具有金属性。(2)迄今为止,对于氢化物的超导研究集中在二元氢化物上。通过对二元氢化物的研究结果分析发现:高压下富氢化合物的高对称性结构都呈现出非常高的超导转变温度,尤其是立方相结构,例如体心立方Im-3m-H_3S和Im-3m-MH_6(M=Mg,Ca,Y)在高压下的T_c达到200 K,而立方结构Fm-3m-LaH_(10)和Im-3m-YH_(10)在高压下T_c都突破了250 K;在这些高超导转变温度的二元氢化物中,超导电性的贡献主要来自轻质量的氢元素;由于预压缩作用,掺杂的非氢元素有利于减小氢金属化压力,比较重的元素的氢化物具有低的金属化压力和高的超导转变温度。基于以上因素,我们将探索稀土金属X(X=Y和La)掺杂H_3S的叁元氢化物XSH_6是否能成为高温超导体的候选材料。通过基于粒子群优化算法的CALYPSO晶体结构预测软件,我们预测得到了叁元氢化物YSH_6和LaSH_6的高压结构P4_2/mmc-YSH_6和Cmcm-LaSH_6,并且预测了在300 GPa时这两结构的超导转变温度T_c,分别为61 K和35 K。我们的研究结果表明向高T_c的超导二元氢化物中掺杂重元素可获得新的叁元氢化物超导体并计算了两种可能的高压合成路径YS(LaS)+H_2和H_3S+LaH_3,这为进一步探索高T_c的叁元氢化物提供了指导作用。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-12-01）
公丕富,罗思扬,杨毅,姜兴兴,林哲帅[4]（2016）在《BaSn2F5X(X=Cl,Br,I):一系列含锡的碱土金属卤化物化合物及其结构演化》一文中研究指出我们通过水热法合成出了一系列含金属锡元素的碱土金属卤化物材料,BaSn2F5X(X=Cl,Br,I),基于单晶X射线衍射实验的结构解析显示,含有Cl,Br和I的该类化合物其空间群分别属于含有对称中心的P121/c1,P4/nmm和Pmma群,其结构分别呈现出由[SnF4]基团及其衍生基团[SnF_4Cl]和[SnF_5]构成的一维链状,二维平面和一维链状的排布方式。紫外可见漫反射(本文来源于《中国晶体学会第六届学术年会暨会员代表大会（非线性光学及激光晶体材料分会）论文摘要集》期刊2016-12-19）
景学敏,肖立伟,周秋香,戴富才,任丽磊[5]（2016）在《碱土金属有机骨架化合物的合成及其药物释放研究》一文中研究指出近十年来,金属有机骨架化合物由于其结构的多样性以及在气体吸附、药物传输和离子交换等方面的潜在应用而备受关注。利用金属中心和有机配体的特性可以构筑具有结构和功能多样化的金属有机功能材料,因而构筑金属有机骨架化合物的金属中心几乎已经涵盖了化学元素周期表中的所有金属元素。碱土金属由于其特有的配位性能和生物兼容性成为新的研究热点,尤其是在药物缓释方面显示了独有的优势[1-3]。本文以5-氨基间苯二甲酸及其衍生物为有机配体构筑了系列碱土金属有机骨架化合物,药物释放研究显示化合物具有良好的药物吸附和释放能力。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第六分会：金属有机框架化学》期刊2016-07-01）
蒋余花[6]（2016）在《碱土金属化合物对碳酸钙制备影响的研究》一文中研究指出碳酸钙具有多种形貌,不同形貌及尺寸的碳酸钙制备方法不同,应用的领域也各不一样。采用添加晶形控制剂对碳酸钙结晶进行控制,从而可以制备出所需要的形貌和尺寸。本文采用可溶性的碱土金属离子化合物作为晶形控制剂,分别研究其对碳酸钙晶型、形貌及尺寸的控制作用,并考察碳化温度、氢氧化钙浓度、CO2通气量及搅拌速度等工艺条件对碳酸钙的影响。采用MgCl2-NaOH复合添加剂作晶形控制剂时,在Mg/Ca比为1/8的条件下,制备出文石型碳酸钙含量高达83.2%的针状碳酸钙,加入NaOH后产生的同离子效应减少了MgCl2的添加量；NaOH和MgCl2的添加比RNaOH/MgC12影响溶液中碳酸钙的过饱和度,从而对产物中文石型碳酸钙的含量产生影响,当RNaOH/MgCl2大于2.6时,对产物中文石型碳酸钙的含量的影响将变得不明显。采用Sr(OH)2作晶形控制剂时,碳酸钙的形貌及晶型发生明显变化,生成了针状的文石型碳酸钙；Sr(OH)2的主要作用：在碳化初期生成的文石型碳酸锶成为异相晶种,诱导文石型碳酸钙生成。在碳化温度为40℃, Sr(OH)2的添加比为2%条件下,加入1.2%的NaOH后,产物中文石型碳酸钙含量从未添时加时的47.8%增加到86.7%,文石含量提高38.9%。采用Ba(OH)2作为晶形控制剂时,碳酸钙的晶型未发生改变,但其形貌和尺寸发生明显的变化。Ba(OH)2的主要作用：一方面提高溶液中OH-浓度,抑制Ca(OH)2电离,降低Ca2+浓度,抑制碳酸钙的均相成核；另一方面,在碳化初期生成的碳酸钡成为异相晶种,促进异相成核的发生。在碳化温度20℃的条件下,可制备单分散的亚微米纺锤形碳酸钙。(本文来源于《华东理工大学》期刊2016-04-18）
赵慧[7]（2015）在《碱土金属掺杂Mg_2Si及Mg-X（X=Sr,Bi,Sb）合金金属间化合物性能的第一性原理研究》一文中研究指出镁合金是21世纪工程结构材料中最轻质的合金，具有比刚度和比强度高，韧性好，阻尼减震性强，电磁屏蔽效果好，回收利用率高等优点，近些年来被广泛的应用于生活中各个领域。但是它的强度和高温力学性能不佳，耐腐蚀性弱会大大限制它的应用范围。当今世界资源和能源相对短缺，我国作为世界上镁储量最为丰富的国家，应该从改善这些缺点入手，发挥资源优势，加速镁及其合金的开发和利用。合金化是改善镁合金性能最常用的也是最基本的方法，因此了解镁合金中合金相即固溶体和金属间化合物的作用机理是非常必要的。本文所研究的合金元素为Ca、Sr、Ba、Bi,和,Sb。本文采用第一性原理平面波赝势方法分析了合金元素X(X=Ca、Sr、Ba)掺杂Mg2Si的叁种占位情况。由合金系Mg7Si4X，Mg8Si3X，Mg8Si4X的形成热和结合能知，Mg7Si4X更容易形成稳定的化合物，而且合金化能力最强。研究Mg7Si4X的弹性模量发现：Mg7Si4Ca、Mg7Si4Sr为脆性相；Mg7Si4Ba为延性相，塑性最好；掺杂Ca，Sr，Ba使Mg2Si逐渐由脆性向韧性转变。此外，从电子结构方面分析了掺杂合金元素后合金相的成键作用以及结构稳定性。计算并分析了Mg-Sr二元合金中金属间化合物Mg2Sr，Mg17Sr2和Mg23Sr6的弹性性能、热稳定性以及电子结构。结合能的结果表明随着Sr原子浓度的增加，Mg-Sr合金相的结构稳定性逐渐增强。弹性模量的计算结果显示：Mg2Sr和Mg23Sr6是脆性材料，Mg17Sr2为延性材料，Mg17Sr2的塑形最好，其次为Mg2Sr，最后为Mg23Sr6。维氏硬度的大小顺序为：Mg23Sr6, Mg2Sr Mg17Sr2。随着Sr含量的增加，晶体偏离各向同性的程度减小。热力学性质结果为：在298-1000K范围内合金相的热稳定性随Sr含量的增加而减小。从电子结构方面比较了叁种金属间化合物的共价键、离子键和金属键的强弱关系。研究了压力对六方D52结构Mg3X2(X=Sb，Bi)化合物结构、弹性性质、热力学性能以及电子结构的影响。形成热和结合能的计算结果表明：0K和0GPa下Mg3Sb2和Mg3Bi2具有弹性稳定性。经计算得出了P-V状态方程、弹性模量（体积模量B、剪切模量G、杨氏模量E）、泊松比ν和德拜温度ΘD与压力的关系并进行了详细讨论。体积模量B随压力的增加而增加，剪切模量G，杨氏模量E和德拜温度ΘD则呈先上升后逐渐下降的趋势。G/B和泊松比ν的值表明Mg3Sb2和Mg3Bi2是延性相，具有良好的塑性。此外，当压力增加时，延展性和塑性都得到改善。最后，进一步分析了电子行为随压力的变化关系。(本文来源于《中北大学》期刊2015-05-28）
张春华,陈亚光,汤群[8]（2013）在《碱土金属配合物-POM一维结构化合物的合成,晶体结构》一文中研究指出多金属氧酸盐-主族化合物已有报道,但是含有多酸-有机配体-主族金属的化合物却少有报道。本文利用常规水溶液合成方法,选用预先制备的多金属氧酸盐H4[SiW12O40]·14H2O为原料,碱土金属配合物为桥连体,合成了一种未见文献报道的碱土金属修饰的Ba-DCTA-多金属氧酸盐化合物(NH4)(本文来源于《中国化学会第五届全国多酸化学学术研讨会论文摘要集》期刊2013-07-15）
张晨曦,王雪峰[9]（2013）在《关于气态重碱土金属化合物单体折线构型的探究》一文中研究指出针对无机化学中气态重碱土金属卤化物单体的折线构型进行讨论,解释其构型不符合价层电子对互斥理论(VSEPR)的原因,进一步总结影响分子构型的因素,并在此基础上提出相应的教学建议。(本文来源于《大学化学》期刊2013年02期）
刘峥军[10]（2012）在《碱（土）金属离子作用下2-取代苯并恶唑类化合物分子内质子转移的理论研究》一文中研究指出质子转移作为化学和生物化学反应最基本的反应之一，广泛存在于各种化学过程与生物化学过程。碱(土)金属阳离子如Li~+、Na~+、K~+、Be~(2+)、Mg~(2+)和Ca~(2+)等作为一微量元素在生命系统中起着非常重要的作用。例如，DNA和RNA的合成、复制和解链过程都受这些金属离子的影响。本文主要通过量化计算，对金属离子与2-取代苯并恶唑类化合物之间的相互作用以及其对分子内质子转移的影响进行了研究。主要研究结果如下：1、在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上对碱(土)金属离子与2-(3′-羟基-2′-吡啶基)苯并恶唑(HPyBO)的配位性质及其分子内质子转移机理进行了系统的研究。结果表明，碱(土)金属离子可以与HPyBO形成双齿或单齿配合物。另外，碱(土)金属离子的加入能引起HPyBO分子内氢键的变化，其影响结果随着金属离子配位方位的不同而不同。能量分解结果表明，碱金属与碱土金属与HPyBO的结合方式并不一样，其中，碱金属离子与HPyBO的结合能以静电相互作用为主，而碱金属离子与HPyBO的结合能则以轨道相互作用为主。各质子转移异构体的相对能量和质子转移过程的能垒结果表明，相对较稳定的双齿配合物较难发生质子转移，而相对不稳定的单齿配合物较容易发生分子内质子转移。2、采用B3LYP/6-311++G(d,p)方法对碱(土)金属阳离子与HPyBO的36种阳离子-π复合物初始构型进行了结构优化，得到了18种阳离子-π复合物的稳定结构。结果表明碱土金属比碱金属更易形成阳离子-π复合物。相互作用能的计算结果表明，碱(土)金属离子与HPyBO复合物的阳离子-π相互作用相当强，甚至达到了普通化学键的强度。复合物的相对能量结果表明，碱(土)金属离子的作用能增加或降低HPyBO分子内质子转移过程的能垒，甚至可以导致优势构型反转。3、在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上对碱(土)金属离子与2-(3′-巯基-2′-吡啶基)苯并恶唑(SPyBO)的配位性质及其质子转移机理进行了系统的研究。结果表明，碱(土)金属离子主要在2-(3′-巯基-2′-吡啶基)苯并恶唑(SPyBO)的杂原子S2、N5、O6和N8上进行配位，形成双齿或单齿本配合物。各质子转移异构体的相对能量和质子转移过程的能垒表明，金属离子的加入阻碍了SPyBO分子内质子转移过程，使本来容易的转变过程更加难以进行，即醇式构型S1更加稳定。4、运用密度泛函方法研究了碱(土)金属离子与2-(3′-巯基-2′-吡啶基)苯并恶唑(SPyBO)的阳离子-π复合物的相互作用，结果表明碱(土)金属离子与SPyBO复合物有较强的阳离子-π相互作用，甚至达到了化学键的强度，并运用AIM方法对复合物分子内氢键的键临界点性质进行了分析。发现分子内氢键的强弱与分子内质子转移存在一定的关系，即分子内氢键超强，质子转移越容易进行。最后，对SPyBO分子内质子转移机理的研究表明碱(土)金属离子的加入可以促进或阻碍其分子内质子转移过程，甚至可以导致优势构型反转。(本文来源于《湖南科技大学》期刊2012-06-05）
碱土金属化合物论文开题报告
（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：
在溶剂热体系下,3,5-二羧酸吡唑与碱土金属锶盐反应自组装合成了碱土金属-有机骨架化合物[Sr(HPDC)(H_2O)]n(H_3PDC=3,5-二羧酸吡啶),并对其进行了X-射线单晶衍射数据收集、结构解析、红外光谱和热稳定性研究。结构分析表明化合物具有分子筛ABW的拓扑结构,热稳定性研究表明化合物的骨架结构可以稳定到300℃。
（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。
碱土金属化合物论文参考文献
[1].S.M.Ghulam,Abbas,Shah,Gilani.基于碱土金属氮化物的低维电子阴离子化合物的第一性原理研究[D].中国科学技术大学.2019
[2].景学敏,戴富才.具有分子筛ABW拓扑结构的碱土金属-有机骨架化合物的合成、结构及表征[J].廊坊师范学院学报(自然科学版).2018
[3].邵灿灿.高压下碱土金属硫化物结构相变及富氢化合物超导电性的第一性原理研究[D].燕山大学.2018
[4].公丕富,罗思扬,杨毅,姜兴兴,林哲帅.BaSn2F5X(X=Cl,Br,I):一系列含锡的碱土金属卤化物化合物及其结构演化[C].中国晶体学会第六届学术年会暨会员代表大会（非线性光学及激光晶体材料分会）论文摘要集.2016
[5].景学敏,肖立伟,周秋香,戴富才,任丽磊.碱土金属有机骨架化合物的合成及其药物释放研究[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第六分会：金属有机框架化学.2016
[6].蒋余花.碱土金属化合物对碳酸钙制备影响的研究[D].华东理工大学.2016
[7].赵慧.碱土金属掺杂Mg_2Si及Mg-X（X=Sr,Bi,Sb）合金金属间化合物性能的第一性原理研究[D].中北大学.2015
[8].张春华,陈亚光,汤群.碱土金属配合物-POM一维结构化合物的合成,晶体结构[C].中国化学会第五届全国多酸化学学术研讨会论文摘要集.2013
[9].张晨曦,王雪峰.关于气态重碱土金属化合物单体折线构型的探究[J].大学化学.2013
[10].刘峥军.碱（土）金属离子作用下2-取代苯并恶唑类化合物分子内质子转移的理论研究[D].湖南科技大学.2012
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