硝酸钾电解质溶液的结构和热力学性质的计算机分子模拟

对硝酸钾电解质溶液进行了分子动力学计算机模拟研究。水分子采用简单点电荷（SPC）三节点模型，钾离子被看作带电硬球，硝酸根离子采用刚性四节点模型，同时考虑节点间的库仑长程作用和L-J相互作用，对库仑长程作用采用EWALD求和方法进行计算。研究结果表明，随着溶液浓度的增加，水-水相互作用的总势能绝对值升高；高浓度溶液中水水作用能的升高与水分子排列有序化程度的提高有关，即在浓溶液中水分子的偶极取向更加有序化，说明有更多的水分子参与水化。     

库仑作用对顺式聚乙炔中极化子和双极化子稳定性的影响

采用包括库仑长程相互作用的扩展的紧束缚模型，研究了一维强关联体系—顺式聚乙炔（ｃｉｓ－ＰＡ）中极化子和双极化子的稳定性．发现库仑相互作用较弱时，双极化子稳定；库仑相互作用较强时，极化子稳定．     

库仑作用对顺式聚乙炔中极化子和双极化子稳定性的影响

采用包括库仑长程相互作用的扩展的紧束缚模型，研究了一维强关联体系－顺式聚乙炔（ｃｉｓ－ＰＡ）中极化子和双极化子的稳定性。发现库仑相互作用较弱时，双极化子稳定；库仑相互作用较强时，极化子稳定。     

超临界水中碳酸钾成核机理的分子动力学模拟

针对超临界水对催化剂成核过程的影响机制问题,采用分子动力学模拟方法系统研究K2,CO3在不同温度和密度的超临界水中的成核过程.通过对体系的相互作用能、径向分布函数、配位数及体系氢键网络结构变化的分析,揭示了在K2,CO3成核过程中K+、CO32-与水分子间的相互作用机理.结果表明:在超临界态下,随着温度的升高、密度的降低,水溶液体系氢键结构破坏,水分子与K+和CO32-的作用急剧降低,K+和CO32-在静电作用下可冲破水分子的静电屏蔽,从而碰撞聚合形成离子对,继而进一步团聚成核;体系温度越高、密度越小,K2,CO3越易形成小而分散的团簇.     

乙腈体积分数对水的氢键网络结构的影响

拉曼光谱是研究液体分子及分子间相互作用的主要振动光谱技术.本文采用显微共聚焦拉曼光谱研究了乙腈-水二元溶液中水的振动特性.通过改变乙腈-水系统的体积分数,水的氢键网络结构将受到影响.测量了乙腈体积分数10%~90%的水溶液.结果表明:在低的体积分数下X_(cn)0.3时,水分子呈现氢键网络结构;0.3X_(cn)0.5时,水分子呈现氢键网络结构与复合物共存形态.乙腈分子体积分数占优势时,水分子对称伸缩振动发生红移,水分子间及乙腈-水复合物的氢键强度减弱,氢键网络结构将会破坏,拉曼模式的线宽、峰形发生改变.     

溴化锂对NH3-H2O-LiBr三元溶液特性作用机理的初步研究

针对目前吸收式制冷领域中研究的NH3-H2O-LiBr三元溶液混合工质,采用溶剂化作用模型和电解质NRTL方程,研究了溴化锂(LiBr)对溶液组成的影响.结果表明:随着LiBr初始摩尔分数的升高,水的溶剂化系数m先升高,后略有降低,氨的溶济化系数n始终呈下降趋势,并且在350 K、LiBr的初始摩尔分数大于0.03时m>n,离子溶剂化作用形成的离子簇包含的水分子多于氨分子;溶剂化作用后水的含量高于作用前的,但前后差值随LiBr初始摩尔分数升高而减小;随着温度的升高,m 降低,n 升高,离子吸引水分子的能力减弱而吸引氨分子的能力升高;完全电离的溶剂化模型只在LiBr的初始摩尔分数小于0.1时得到较好的结果,在LiBr的初始摩尔分数大于0.1时与部分电离模型产生较大的误差.     

集团展开方法求解高温等离子体状态方程

高温等离子体状态方程是热核聚变实验和理论的重要参数.对于高温低密的等离子体,经典集团展开求解是最佳途径之一.但在应用中会遇到库仑相互作用的长程与短程发散困难.为了解决短程发散问题,本文引进一种半经典的波包近似模型,以波包的相互作用代替点粒子间的相互作用.对于库仑势能的长程发散,依旧采用传统的Debye-Hiickel近似.较为简洁地求得了高温低密等离子体的状态方程.对于高温高密等离子,在量子统计的框架内作集团展开,由量子维里函数求得高阶近似的高温高密等离子状态方程.从而拓展了集团展开的应用范围,可以应用于等离子体性质的近一步研究.     

电子相互作用对聚苯胺激子性质的影响

在碱式聚苯胺的Baranowski B櫣ttner Voit模型哈密顿基础上,确定了相互作用强度参量,探讨了电子相互作用对聚苯胺激子性质的影响.自洽变分计算的结果表明:计入长程库仑力后,聚苯胺激子理论吸收峰发生分裂,与实验观测值更为吻合.     

计及所有长程库仑作用一维双原子链晶格振动的色散关系

在简谐近似和周期性边界条件下,推导考虑所有原子长程库仑作用一维双原子链晶格振动的色散关系.分析讨论长程库仑作用对色散关系的影响,结果表明:随着长程库仑作用的增强,晶格振动模的频率不断减小、色散关系的频隙逐渐变窄直到消失,并且光学支渐渐深陷入声学支中,最终导致光学支在布里渊区中心的最高频率挪到极低频处.     

肌醇和水弱相互作用的理论研究

采用DFT方法，在6-31G，6-31G（d），6-31＋G（d），6-31＋＋G（d，p）基组水平上，对肌醇与水分子之间的相互作用进行了研究，找到7种稳定结构：一种单氢键结构、五种双氢键结构和一种三氢键结构．在此基础上计算了络合物在不同基组水平上的相互作用能，并对其进行了基集超位误差（BSSE）校正和零点振动能（ZPVE）校正．此外，采用Onsager溶液反应场模型，在6-31＋G（d）基组水平上，对络合物的构型及相互作用能进行研究，发现溶剂化使络合物的结构及相互作用能发生了改变．