水分子与α（1→4）连接半乳糖醛酸间氢键的形成及其对构象的影响

采用量子化学ＳＣＦＬＣＡＯ—ＭＯＣＮＤＯ／２的方法，对水分子在不同位置与二聚半乳糖醛酸形成的氢键体系进行了探讨．在端位—ＯＨ上形成氢键比在—ＣＯＯＨ位形成氢键更为有利．进一步分析了水分子的氢键作用对二聚半乳糖醛酸的稳定构象，水解易于发生的可能构象的影响．     

全氟聚乙醚表面活性剂的结构和亲水性质的量子化学研究

采用量子化学从头算方法研究了全氟聚乙醚羧酸及其负离子的平衡几何构型以及负离子的二水合物和四水合物的氢键作用能 ,探讨了羧酸根—COO-的亲水性质。计算发现 ,氟原子均带有负电荷 ,并包围C—C—O链形成带有负电荷的氟醚链 ;且—COO-是一个很强的亲水基 ,能与 2个或 4个水分子生成很强的氢键 ,水合作用能分别为 - 188.2 42kJ/mol和 - 2 2 6 311kJ/mol。     

全氟聚乙醚表面活性剂的结构和亲水性质的量子化学研究

采用量子化学从头算方法研究了全氟聚乙醚羧酸及其负离子的平衡几何构型以及负离子的二水合物和四水合物的氢键作用能,探讨了羧酸根－COO^-的亲水性质,计算发现,氟原子均带有负电荷,并包围C－C－0链形成带有负电荷的氟醚链,且－COO^-是一个很强的亲水基,能与2个或4个水分子生成很强的氢键,水合作用能分别为－188.242kJ/mol和－226.311kJ/mol.     

水分子对一维聚苯胺链电子性质影响的理论研究

本文用量子化学 SCF—LCAO—MO—AM1方法,对于水分子与聚苯胺间的氢键体系进行了结构优化.从理论上研究了聚苯胺分子链不同位置形成氢键的可能性以及成键方式,并且运用晶体轨道 EHMACC 方法,对具有不同氢键结构的 P_(An)体系进行了能带结构计算.揭示了水分子存在和氢键的形成对聚苯胺掺杂导电性能的贡献.氢键形成后,能带结构变化表明其有利于导电能力的提高     

较宽压力范围内甲烷水合物的分子动力学模拟

利用GROMACS程序对0.1 MPa至30 MPa较宽压力范围内甲烷水合物体系进行分子动力学模拟.观察不同时刻甲烷水合物体系的分子分布状况,统计氢键数、径向分布函数、配位数等结构性质以及甲烷、水分子的扩散系数.结果表明甲烷水合物中水分子之间形成强大的氢键网络将甲烷包围并挤压,出现明显分相现象,导致压力对甲烷水合物中甲烷和水的局部结构和扩散系数的影响不同,并且甲烷水合物中甲烷的局部结构和扩散系数与纯甲烷体系差异很大.     

水分子与α（1→4）连接半乳糖醛酸间氢链的形成及其对构象的影响

采用量子化学ＳＣＦ ＬＣＡＯ－ＭＯ ＣＮＤＯ／２的方法，对水分子在不同位置与二聚半乳糖醛酸形成的氢键体系进行了探讨，在端位－ＯＨ上形成氢键比在－ＣＯＯＨ位形成氢键更为有利，进一步分析了水分子的氢键作用对二聚半乳糖醛酸的稳定构象，水解易于发生的可能构象的影响。     

笼型甲烷水合物中单、双水分子缺位后的结构与稳定性

采用量子化学计算方法,对甲烷水合物基本空腔(H₂O)₂₀缺失水分子后形成的(H₂O)₁₉ 和(H₂O)₁₈ 笼型结构特征及其甲烷水合物的稳定性等进行了深入探讨。结果表明,只有相邻且同面的两个水分子缺失,甲烷才有溢出笼型的可能,笼型结构中O—O边长的变化主要源于氢键键长的改变,O—H共价键键长以及H—O—H 键角的变化很小;同类结构异构体的稳定性主要由水分子间的结合能决定,非同类异构体的稳定性主要取决于相邻五元环的个数,而相邻四元环数目的增加将降低其稳定性。     

十六烷基邻二甲苯磺酸钠油/水界面聚集行为的分子动力学模拟

利用量子化学软件GAMESS(US)对十六烷基邻二甲苯磺酸钠的分子结构进行了量子化学优化,采用分子动力学模拟的方法对十六烷基邻二甲苯磺酸钠在油/水界面的聚集行为进行了理论研究。结果表明,磺酸基中氧原子与水分子中氢原子间存在较强氢键作用形成第一水层和第二水层,反离子Na+分布于第一水层和第二水层,表面活性剂分子数量增加不会影响磺酸基与水分子形成的氢键分布,十六烷基邻二甲苯磺酸钠对癸烷分子具有较强的亲和能力,表明其具有较强的降低油水界面张力的能力。     

水合物生成过程的热力学研究

考虑到水合物的结构具有明显的络合物特性，提出水合物的生成过程首先是一个络合反应过程，其次才是溶解过程。在络合过程中，气体分子和水分子按最稳定的方式构造多面体，这些多面体通过氢键连接形成水合物；在连接过程中，会形成另一种多面体状孔穴。如果气体分子的尺寸足够小，就可进一步溶解在这些孔中，并会起到稳定水合物的作用。根据这一设想所建立的数学模型能很好地用于计算水合物的生成压力，得到合理的孔穴占有状况，说明本理论能更好地描述水合物的生成机理。     

水合物之浅议

不同温度条件和金属离子半径及所带电荷大小形成水分子数目不同的水合物,从其结合水的键型而分为4类:配位水是主要的一大类,可分为H_2O和一个金属离子相配位的离子晶体及H_2O和两个以上金属离子配位形成的链状水合物;氢键水,分为金属水合离子通过氢键水形成的水合物和通过氢键形成的气体水合物;晶体水,它是由分子引力而形成的一些复盐;质子水,它是酸溶液中水合离子的结合情况。     

热重法研究一水合草酸锶脱水过程的机理与动力学

本文利用等温热重法和非等温热重法,研究了一水合草酸锶脱水过程的机理与动力学.实验测定和理论分析表明:SrC_2O_4·H_2O的脱水过程受A_3机理支配,即属于一种随机成核和晶核随后生长的过程,其活化能E=94.47kJ·mol~(-1),频率因子A=2.59×10~(10)min~(-1).     

铬黑T的共振光散射光谱及其机理研究

研究了铬黑T在不同条件下的共振光散射光谱,结果表明,它们的共振光散射强度受溶液pH影响较大.在一定的pH溶液中,体系的共振光散射强度在一定浓度范围内与铬黑T的浓度有线性关系.同时运用量子化学计算方法对它们分子间氢键进行了计算,理论计算表明:体系共振光信号增强的原因是分子通过分子间氢键聚合形成了超分子聚合体,这一理论计算结果和实验得到的光谱数据完全吻合,该工作对进一步研究共振光散射光谱法的理论提供了重要参考数据.     

Ti-MWW催化烯丙醇环氧化制环氧丙醇的动力学研究

以水为溶剂,H2O2为氧化剂,Ti-MWW催化烯丙醇环氧化制备环氧丙醇的反应条件温和,产率高,对环境友好,并考察了反应温度、烯丙醇和H2O2的配比对环氧化反应的影响以及温度和pH值对副反应的影响.在此基础上提出了可能的反应机理,建立了主、副反应的动力学模型,确定了模型参数并对模型进行了检验.     

[Eu2(m-BrBA)6(H2O)2(phen)2]配合物的热分解动力学研究

采用TG-DTG和DTA技术研究了[Eu2(m-BrBA)6(H2O)2(phen)2]配合物(m-BrBA代表间溴苯甲酸根离子;phen代表1,10-邻啡罗啉)在静态空气中的非等温热分解过程及动力学,根据TG曲线确定热分解过程的中间产物及最终产物,运用热分析动力学数据处理方法,确定了第1步热分解的动力学模型为SB(m,n)。     

用水合物储存氧气的计算化学模拟研究

【目的】用水合物在常温常压下能够储存氧气，在清洁能源、军事、航天、环境和生态保护等方面都有重大潜在应用，本文主要探讨水合物储氧的最佳比例和稳定性。【方法】在由20个水分子组成的正十二面体水合物512结构单元中分别放置1～3个氧分子，用量子化学方法优化氧分子簇（O2，2O2，3O2）与水合物512结构单元的作用结构，并计算水合物稳定能。【结果】在边长为2．82的水合物512结构单元中放置1个和2个氧分子时得到吸引的稳定能；当储存3个氧分子时水合物单元与氧分子簇间的稳定能转为排斥。【结论】当边长为2．82时，在水合物512结构单元中最多可以存储2个氧分子。氧分子从水合物512结构单元中逃逸的势垒高达~200 kJ／mol，远高于氢分子的逃逸势垒~80 kJ／mol。     

(C_3H_5N_2)_2Na_8[{Co(H_2O)}_2WO(H_2O)(AsW_9O_(33))_2]·33H_2O的合成及晶体结构

在pH=5.5和80℃下,Na_2WO_4.2H_2O,NaAsO_2.6H_2O,Co(NO_3)_2.6H_2O和咪唑的水溶液反应,得到了高产率的夹层型杂多酸盐(C_3H_5N_2)_2Na_8[{Co(H_2O)}_2WO(H_2O)(AsW_9O_(33))_2].33H_2O单晶,用X射线单晶衍射法及元素分析确定了其结构.结果表明:该晶体属四方晶系,空间群P-421m,a=1.7191(10),c=1.6376(13)nm,V=4.840(5)nm3,Z=2,R1=0.0484,wR2=0.0714(I>2σ),杂多阴离子[{Co(H_2O)}_2WO(H_2O)(AsW_9O_(33))2]10-具有C2ν对称性,Co2+的配位数均为5.讨论了(CHN)Na[{Co(HO)}WO(HO)(AsWO)].33HO的形成条件.     

高碱煤中NaCl与水冷壁吸附作用的量子化学研究

利用量子化学理论,采用广义梯度近似(GGA)及Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)算法,分别对NaCl(110)在Fe2O3(110),Al2O3(110),NiO(110)的吸附作用进行计算.结果表明Fe2O3(110)与NaCl(110)的吸附能为-1 592.576 9eV,Al2O3(110)与NaCl(110)的吸附能为-348.856eV,NiO(110)与NaCl(110)的吸附能为-16.022 9eV.由吸附能越大,吸附结构越稳定,结渣、沾污情况越严重可知,吸附能的大小与煤结渣量的多少呈正相关,说明可以通过量子化学的理论计算,对煤的熔融结渣性能进行有效预测.