改变水分子簇的结构及诱发的生物效应研究

概述了水分子簇理论研究的基本状况，以及改变水分子团簇结构的4种方法，包括外加磁场、外加电场、激光辐射以及直接加热法；最后简要介绍了改变水分子团簇结构所诱发的生物效应。     

微波对水分子团簇结构影响的探究

研究了水的团簇结构及其经微波辐照后对其结构所产生的影响,得出了微波能够较好地改变水分子的团簇结构,使其较大的分子团变小的结论.另外,阐述了经微波作用后水的特殊性质和水所具有的功能.     

水分子簇结构改变的分子动力学

为揭示水分子团簇形成的理论，在制备具有生物功能的六环结构水的工作基础上，应用量子力学的理论方法，对单个水分子转动惯量进行模拟计算。结果表明，当水分子的键长、键角和偶极矩发生变化时，其转动能谱也随之变化。用分子动力学方法分析了水分子簇微观结构改变后的六环水中原子运动方式，从理论上证明了六环结构水具有稳定存在的动力学特征。     

卤化锂晶体表面的锂离子水合团簇扩散的模拟研究

采用分子动力学模拟方法探讨了锂离子水合团簇分别在氟化锂、氯化锂、碘化锂晶体表面的扩散。分别构建1至4个水分子的4种锂离子水合团簇,观察不同时刻锂离子水合团簇的分布状况,统计了锂离子水合团簇在氟化锂晶体表面的扩散系数。结果表明锂离子水合团簇在不同的卤化锂晶体表面的扩散不同,并且不同水分子个数的锂离子水合团簇在氟化锂晶体表面的扩散的差异很大。     

纳米铝团簇初始氧化过程分子动力学模拟

为了研究铝团簇在不同氧化剂中氧化特性及机理,采用ReaxFF反应力场分别对Al-O₂和Al-H₂O系统的初始氧化过程进行了模拟. 在Al-O₂系统中,环境温度决定初始氧化过程铝团簇周围是否出现单独Al原子,且存在一个温度阈值,当低于温度阈值时不会出现单独Al原子. 在Al-H₂O系统中,研究了初始水分子数和温度对初始氧化过程的影响. 研究结果表明,水分子对铝团簇表面吸附的水分子离解过程具有促进作用. 分析了直径为2 nm铝团簇与水发生反应的机理,并与Al_n（n=3～20）团簇与水分子反应机理进行了比较,发现纳米铝团簇与水分子反应机理在不同初始水分子数和温度下存在明显差异.      

NaBO2团簇水溶性的量子化学理论研究

利用量子化学计算研究了类盐团簇NaBO2的水溶性,具体研究对象为NaBO2(H2O)n(n=0-4)这5个团簇.结果表明,NaBO2在溶解过程中表现出与碱金属盐溶解相似的性质.刚开始结合了1个和2个水分子时,NaBO2以紧密离子对(CIP)构型存在于含水团簇中,当水分子数目增加到3个与4个时,NaBO2会以溶剂隔离的离子对(SSIP)和CIP这两种构型存在于含水团簇中.整个过程可以看成是NaBO2溶解的一个初级阶段,随着水分子数目的进一步增多,最终NaBO2将和碱金属盐一样只以SSIP类型的结构存在.     

第一性原理计算水对缬氨酸电子结构的等效势

用第一性原理、全电子、从头计算方法构造了水溶液对缬氨酸(Val)电子结构的等效势.首先用自由团簇计算法得到能量最低时水分子与缬氨酸的相对空间位形,然后用团簇埋入自洽计算(SCCE)方法计算缬氨酸在水分子势下的电子结构,最后用偶极子势代替水分子势.结果表明:由于水溶液的存在,缬氨酸费米面下八个能级每个能级平均上升了约0.775 5 eV;水溶液对缬氨酸电子结构的影响可以很好地被偶极子势模拟.因此,所得的偶极子势可以直接运用到水溶液中蛋白质电子结构的计算中.     

OH-(H2O)n(n=1～8)团簇的量子化学研究

分别在B3LYP/6-31++G(d,p)、MP2/6-31++G(d,p)、MP2/aug-cc-pVDZ水平下,对OH-(H2O)n(n=1～8)团簇进行结构、二阶稳定化能、结合能等性质的研究,并进行电荷性质讨论,分析了上述稳定构象下的电荷分布和电荷转移.计算结果表明:对于氢氧根离子水团簇的结构、电荷转移、二阶稳定化能、结合能等性质,3种方法的计算结果多数比较接近,且氢氧根离子水团簇的结构、电荷转移、二阶稳定化能都与氢氧根离子的氧原子的配位数有关.OH-与第一壳层水分子形成的平均氢键长R-O…H,随着OH-氧的配位数的增加而增加.对于水分子数相同的团簇,第一壳层的平均角度θ-H…O…H、氢氧根离子总电荷与第一壳层水分子平均电荷的乘积qOH-×q-FW、氢氧根离子的电荷转移量的绝对值|ΔqOH-|以及第一壳层的平均二阶稳定化能E-ave(O…H)随配位数的增加而减小.     

碱金属离子对SDS-PEG软团簇形成边界的影响及其在软团簇上的缔合量

采用超滤法和原子吸收分光光度法对外加碱金属(锂、钠或钾)硫酸盐的十二烷基硫酸钠一聚乙二醇软团簇体系进行研究，实验结果表明，其超滤曲线与表面张力曲线相似，也存在双拐点(c1和c2)，且c1随外加电解质浓度增加而降低，c2随外加电解质浓度增加而增加，因而软团簇形成的边界随外加电解质浓度增加而变宽，表明十二烷基硫酸钠与聚乙二醇间具有更显著的团簇化作用，外加碱金属(锂或钾)离子在软团簇上的缔合量与软团簇中表面活性离子含量之比随该金属离子的浓度增加而增加，在相同外加碱离子浓度下，钾离子在软团簇上的缔合量大于锂离子在软团簇上的缔合量，这是由于锂水合离子半径较钾水合离子半径大的缘故。     

BO2团簇超卤素特性的实验和理论研究

超卤素团簇特殊的稳定性和物理化学性质使得它特别适合作为制造新型团簇组装型材料的基元.BO2团簇的电子亲和能达到了4.46eV,同时它的中性团簇差一个电子达到满壳层,具备了成为超卤素的条件.采用光电子能谱与密度泛函理论计算相结合的方法,研究了BO2与Na,Cu原子的相互作用,以及所形成的NaBO2团簇的水溶性.结果表明,在BO2与Na,Cu原子相互作用所形成的CuBO2和NaBO2团簇中,BO2仍然保持直线型结构并且表现出与卤素相似的性质,所形成团簇的电子特性也与卤盐类似.另一方面,NaBO2团簇的水溶性也与卤盐的溶解特性一致,刚开始以紧密离子对(CIP)形式存在,在结合了3个水分子以后,光电子能谱有了很明显的改变,对应着Na+与(OBO)-的溶剂隔离的离子对结构(SSIP)的出现.并且,在实验过程中,还出现了电子亲和能更大的Cu(BO2)2团簇(5.07eV),为了与超卤素相区别,我们定义其为长链二级超卤素,该团簇由3种元素组成,使得人们将其用于团簇组装型材料的制备过程时有了更大的自由度.     

分子发射光谱法研究外加磁场效应对有机污染物环境行为的影响

讨论了用荧光偏振法、荧光法和室温磷光法（ ＲＴＰ） 研究外加磁场效应（ ＭＦＥ） 对多环芳烃（ ＰＡＨｓ） 与溶解态有机物（ 如腐植酸） 间相互作用的影响, 以及ＭＦＥ 对生物降解ＰＡＨｓ 的影响的２种方法．     

Anisotropic thermal conductivity of magnetic fluids

Considering the forces acting on the particles and the motion of the particles, this study uses a numerical simulation to investigate the three-dimensional microstructure of the magnetic fluids in the presence of an external magnetic field. A method is proposed for predicting the anisotropic thermal conductivity of magnetic fluids. By introducing an anisotropic structure parameter which characterizes the nonuniform distribution of particles suspended in the magnetic fluids, the traditional Maxwell formula is modified and extended to calculate anisotropic thermal conductivity of the magnetic fluids. The results show that in the presence of an external magnetic field the magnetic nanoparticles form chainlike clusters along the direction of the external magnetic field, which leads to the fact that the thermal conductivity of the magnetic fluid along the chain direction is bigger than that along other directions. The thermal conductivity of the magnetic fluids presents an anisotropic feature. With the increase of the magnetic field strength the chainlike clusters in the magnetic fluid appear to be more obvious, so that the anisotropic feature of heat conduction in the fluids becomes more evident.     

强激光场中不同尺寸原子团簇的电离和光辐射

通过数值求解一维含时薛定谔方程 ,研究了在强激光场中原子及不同尺寸原子团簇的电离几率和光辐射现象。结果表明 ,当外场强度相同时 ,小尺寸原子团簇电离几率小于原子的电离几率 ,可以产生高频率的高次谐波。当原子团簇尺寸较大时 ,其电离几率大于原子的电离几率 ,原子团簇越大 ,电离几率也越大 ,大尺寸原子团簇更易吸收外场能量。     

Magnetic order in Cr73.7(Fe0.83Mn0.17)26.3 alloy

Conclusions  The results we obtained in the present investigations can be summarized as follows.

金属-硫团簇的理论研究进展

金属-硫团簇结构与功能的探索已引起科学界的广泛关注并逐渐成为簇科学研究领域中的一个热点．综述了近年来金属一硫团簇间作用力研究的内容和方法,重点介绍了金属-硫团簇的产生、几何结构和电子结构的关系,并对其进展进行了展望．     

港口群、产业群与城市群共生系统演化与培育

共生是社会经济系统中普遍存在的现象。从共生理论看,港口群、产业群、城市群复合系统中,共生单元是基础,共生环境是重要的外部条件,共生模式是关键;互惠共生模式是"三群"复合系统演化的方向和目标;竞合机制、自组织机制是"三群"复合系统协同发展的内在机制,耦合机制和集散机制成为"三群"复合系统协同发展的外在机制。整合港口资源,推进城镇化建设,强化产业群的支撑,培育共生环境等,可有效促进"三群"复合系统的共生演化。     

电化学导流驱油提高低渗透油藏采收率机理研究

通过大量室内试验 ,详细分析研究了外加直流电场作用下对油水两相渗流规律及储层岩石性质的影响 .研究结果表明 :在外加电场作用下 ,使水驱油采收率、油相相对渗透率提高 ,水相相对渗透率、含水率减小 ;同时外加直流电场可以改变储层岩石的孔隙结构和粘土矿物的结构、性质 ,并使储层岩石润湿性向亲水方向转化 ;影响这些变化的主要因素包括电位梯度、驱替流体矿化度、电场作用时期等 .研究认为外加直流电场对提高低渗油田注水开发效果具有重要意义     

后混合水射流喷丸喷头外流连续相数值模拟

为研究后混合水射流喷丸喷头外流场的运动特性,应用FLUENT软件对后混合水射流喷丸喷头外流场连续相进行了数值模拟。根据射流的湍动特性,连续相采用三维不可压缩稳态雷诺时均N-S方程,湍流模型采用标准k-ε模型。分析喷丸压力和靶距对外流连续相轴向速度和轴向动压强的影响。结果表明,外流连续相水的轴向速度和轴向动压强具有显著对称性,最大轴向速度和轴向动压强均出现在射流轴线上。其值随喷丸压力的增加而增大,随喷丸靶距的增加而减小。当喷丸压力为350 MPa、喷丸靶距为50 mm时,最大轴向速度为22.0 m/s,最大轴向动压强为0.24 MPa。该研究为外流离散相弹丸运动状态的分析奠定了基础。     

温度和外加电场对水分子团簇影响的分子动力学模拟

应用分子动力学（MD）模拟方法研究了温度从273～373K，电场强度从0-2×10^10V／m时水分子团簇的热力学性质、微观结构和动力学性质．研究发现，内能与温度成正比与电场强度成反比，通过分析径向分布函数，我们得知，温度升高使水的氢键作用减小，外加电场增加使氢键作用增强，使水的有序程度加强．水的自扩散系数随温度升高而增大，随电场强度的增加而减小，且在低温时，有电场时水的自扩散系数是无电场时的十分之一．     

变厚度载流旋转壳体的非线性磁弹性分析

研究讨论了外磁场强度和侧向电流对变厚度载流旋转壳的磁弹性效应，利用数值解法分析了轴对称状态下的变厚度旋转壳体在电磁场和机械场耦合作用下的应力状态和非线性挠曲