發(fā)布時間：2020-12-04 12:38

　　層狀復(fù)合金屬氫氧化物（LDHs）材料具有納米尺度的二維層狀結(jié)構(gòu),其晶體結(jié)構(gòu)可熱致拓撲轉(zhuǎn)變,在層狀功能材料的構(gòu)筑和高分散催化劑的設(shè)計中表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢,但分子動力學(xué)模擬方法已無法滿足快速發(fā)展的LDHs構(gòu)效關(guān)系的研究需求。本論文從LDHs組成基元的結(jié)構(gòu)特點出發(fā),設(shè)計并發(fā)展了適用于LDHs的分子力場（LDHFF力場）,完善了LDHs材料分子動力學(xué)模擬方法,顯著拓展了LDHs材料分子模擬的時間和空間尺度。在此基礎(chǔ)上,將理論模擬與實驗技術(shù)相結(jié)合,系統(tǒng)地研究了LDHs熱致拓撲轉(zhuǎn)變的結(jié)構(gòu)演變機理,在原子水平上揭示了金屬原子的拓撲遷移規(guī)律。論文工作為LDHs新型功能材料的構(gòu)筑及其構(gòu)效關(guān)系的揭示提供了一定的理論方法。本論文主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下：（1）建立了LDHs材料模擬理論的分子力場（LDHFF）為LDHFF力場設(shè)計的勢函數(shù)包括鍵伸縮作用項,鍵角彎曲作用項,交叉作用相,二面角扭曲項以及弱相互作用項,準確地反應(yīng)了LDHs主體層板中金屬元素的八面體六配位特點。基于密度泛函方法（DFT）,從組成LDHs主體層板的結(jié)構(gòu)基元,即含三個金屬原子（M）的團簇模型（[M3（OH2）9（OH）4]4]n+）的量子化學(xué)... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 LDHs材料概述
        1.2.1 LDHs材料的組成和結(jié)構(gòu)
        1.2.2 LDHs材料的性質(zhì)
        1.2.3 LDHs材料應(yīng)用研究進展
    1.3 分子動力學(xué)模擬簡介
    1.4 LDHs材料的拓撲轉(zhuǎn)變
        1.4.1 拓撲轉(zhuǎn)變簡介
        1.4.2 LDHs的熱致拓撲轉(zhuǎn)變現(xiàn)象
        1.4.3 LDHs拓撲轉(zhuǎn)變應(yīng)用
    1.5 本論文的研究內(nèi)容,目的和意義
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 研究目的和意義
    參考文獻
第二章 LDHs分子動力學(xué)模擬方法的發(fā)展
    2.1 引言
    2.2 研究方法和詳細步驟
        2.2.1 勢函數(shù)設(shè)計
        2.2.2 DFT計算團簇模型
        2.2.3 分子動力學(xué)驗證模型
        2.2.4 計算方法設(shè)置
    2.3 結(jié)果和討論
        2.3.1 力場參數(shù)化
        2.3.2 力場的驗證
            2.3.2.1 結(jié)構(gòu)驗證
            2.3.2.2 振動性質(zhì)驗證
            2.3.2.3 能量性質(zhì)驗證
        2.3.3 LDHFF的長時間動力學(xué)模擬
        2.3.4 LDHFF應(yīng)用
    2.4 基于第一性原理方法的理論模擬
    2.5 小結(jié)
    參考文獻
第三章 LDHs熱致拓撲轉(zhuǎn)變
    3.1 引言
    3.2 研究方法和詳細步驟
        3.2.1 實驗部分
            3.2.1.1 實驗藥品
            3.2.1.2 MgAl-LDH制備
            3.2.1.3 MgAl-LDH焙燒處理
            3.2.1.4 表征技術(shù)
        3.2.2 模擬部分
            3.2.2.1 構(gòu)建模型
            3.2.2.2 模擬細節(jié)
            3.2.2.3 模擬的反應(yīng)步驟
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 LDH的結(jié)構(gòu)表征和熱重分析
3
2-在330℃溫度下的分解">        3.3.2 LDHs層間CO3
2-在330℃溫度下的分解
        3.3.3 LDHs主體層板在450℃溫度下的脫水反應(yīng)過程
        3.3.4 晶相在800℃溫度下的脫水反應(yīng)過程
    3.4 小結(jié)
    參考文獻
第四章 結(jié)論
本論文創(chuàng)新點
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師簡介
北京化工大學(xué)博士研究生學(xué)位論文答辯委員會決議書


【參考文獻】：
期刊論文
[1]LDHs材料的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用研究進展[J]. 孫金陸,甄衛(wèi)軍,李進.  化工進展. 2013(03)
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[3]氣體阻隔材料制備技術(shù)的研究進展[J]. 秦柳,安瑛,劉勇,丁玉梅,謝鵬程,楊衛(wèi)民.  塑料. 2011(06)
[4]順丁橡膠/天然橡膠/有機蒙脫土納米復(fù)合材料的研究[J]. 谷正,宋國君,王寶金,王海龍,王樹龍.  特種橡膠制品. 2008(02)
[5]水滑石作為藥物載體——萘普生的插層和緩釋[J]. 彭霞輝,黃可龍,焦飛鵬,趙學(xué)輝,于金剛.  功能材料. 2006(03)
[6]Cu-Ni-Mg-Al-CO3四元水滑石的合成及結(jié)構(gòu)分析[J]. 馮擁軍,李殿卿,李春喜,王子鎬,EVANS,D.G,段雪.  化學(xué)學(xué)報. 2003(01)

博士論文
[1]層狀雙羥基復(fù)合金屬氧化物薄膜的取向組裝及催化性能研究[D]. 雷曉東.北京化工大學(xué) 2006



本文編號：2897620

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