流体非线性声学参量B／A的分子热力学研究

提出了流体非线性声学参量Ｂ／Ａ的体积模量表述，主意服Ｂ／Ａ是流体体积模量的函数，研究了理想气体，硬球液体Ｂ／Ａ的性质，得到硬球体系液体的Ｂ／Ａ表达式。为用热力学，分子热力学方法计算流体的Ｂ／Ａ提供了理论依据。     

含孔隙、裂隙岩石的高频体积模量

前人大量的实验观测证实了体波在流体饱和多孔岩石中传播时存在速度随频率变化的现象.体积模量是决定纵波波速的重要参数之一,研究多孔岩石的高频体积模量对解释超声实验测得的纵波波速具有重要意义.考虑岩石中软孔隙(比如裂隙)的影响,Mavko和Jizba提出了一种修正的Gassmann公式,计算液体饱和多孔岩石的高频体积模量.但Mavko和Jizba提出的计算公式不是通过严格推导得出的,有些过程带有一定猜测性.至今没有一个基于严格推导得到的高频体积模量表达式,人们对多孔岩石高频体积模量物理内涵的认识仍存在不足.本文基于双重孔隙介质理论推导含孔隙、裂隙的流体饱和岩石的高频体积模量表达式,它与Brown-Korringa公式具有相同的形式,只需要将原Brown-Korringa公式中的排水体积模量、固体基质体积模量和孔隙体积模量分别替换为高频时的有效排水体积模量、固体基质体积模量和孔隙体积模量.由于在高频时裂隙与孔隙间没有流体交换,含有流体的裂隙相当于是固体基质的一部分,因此高频有效固体基质的体积模量小于纯固体的体积模量;如果裂隙内流体压强不影响孔隙内流体含量变化,本文得到的高频有效排水体积模量的表达式与Gurevich基于Sayers-Kachanov方法得到的完全一致.数值计算表明:裂隙含量越高,利用Mavko-Jizba公式计算出的高频体积模量与本文公式的偏差越大;高频有效孔隙体积模量总是近似等于纯固体的体积模量,不像高频有效固体基质体积模量那样随裂隙含量的增加而显著降低.     

LMTO方法在β—Si3N4能带结构和静态性质研究中的应用

用ＬＭＴＯ－ＡＳＡ方法和局域密度泛函理论，从第一原理计算了晶体结构复杂的β－Ｓｉ３Ｎ４的电子能带结构、晶体的总能－体积曲线，由总能－体积曲线球得晶体的平衡晶格数ａ１、体模量Ｂ０和结合能Ｅｃｏｈ，引用Ｌｏｗｄｉｎ微扰法减少计算工作量，计算结果与准确性较高的从头算赝势法的计算结果基本相符。本计算量比从头算赝势法少得多，仅用７４阶久期方程，便获得合理的结果。     

共聚硬球链流体及其混合物的状态方程

将前文导得的均聚硬球链流体的分子热力学模型推广应用到共聚硬球链及其混合流体，用本模型预测的纯共聚硬球链流体和均聚硬球链流体混合物的压缩因子与计算机模拟结果比较，两者能很好地相互吻合，为进一步构筑实际高分子溶液和共混物的分子热力模型打下了良好的基础。     

硬壁狭缝中硬球流体的密度泛函理论研究

用Rosenfeld密度泛函理论对由两平行硬墙约束的硬球流体系统进行了研究，计算了不同墙距离之间硬球流体的密度分布。结果表明，靠近狭缝，硬球流体的密度最大；在距硬壁一个分子直径附近也出现一个密度极大值；在两硬壁的中间位置，流体的密度较小且变化平缓。虽然该研究采用的模型及研究对象与前人有所不同，但计算结果与文献中的蒙特卡罗模拟结果基本一致。     

聚合物／BaTiO3复合材料动态力学性能研究

采用动态力学分析仪（ＤＭＡ）对聚合物／ＢａＴｉＯ３复合材料的动态力学性能进行了研究，并用扫描电镜（ＳＥＭ）观察了复合材料的断面形貌。结果表明：聚合物的分子结构、结晶度和ＢａＴｉＯ３粒子的表面性质对复合材料的动态力学性能影响很大。ＬＬＤＰＥ／ＢａＴｉＯ３复合材料中存在网络结构，而ＢａＴｉＯ３粒子位于网络之中，这有利于动态模量的提高。     

链状硬球流体状态方程的研究

在Ｗｅｒｔｈｅｉｍ热力学微扰理论的基础上，得到了链状硬球流体的状态方程。用它计算不同链长（最长的硬球数为２０１）的链状硬球流体的压缩因子，结果与计算机模拟数据符合。此外，将本文与计算机模拟数据的偏差和其它四个方程（ＴＰＴ１、ＳＰＴ、ＰＹ－ＣＳ和ＧＦ－Ｄ）的计算偏差相比较，结果表明对于长链分子流体，以本状态方程的计算结果最好。     

液体内压模型评价

用１０种有代表性液体的内压值对４个内压模型进行了评价。评价结果表明，对应状态模型和修正的ｖａｎ ｄｅｒＷａａｌｓ模型明显优于自由体积模型和硬球模型。     

Ti,B 化合物制取颗粒增强 TiB_2/Al 复合材料

用熔炼法制备ＴｉＢ２／Ａｌ复合材料．通过添加Ｔｉ，Ｂ化合物，在纯铝基体中原位生成ＴｉＢ２颗粒，基体得以增强．就ＴｉＢ２的体积分数对复合材料机械性能和显微组织的影响进行了研究，并对两种Ｔｉ，Ｂ化合物（Ⅰ，Ⅱ号）的增强效果进行了比较．结果表明，ＴｉＢ２／Ａｌ复合材料的机械性能明显优于铝基体．与Ⅰ号Ｔｉ，Ｂ化合物相比，Ⅱ号Ｔｉ，Ｂ化合物能更有效地提高复合材料的强度和硬度．ＴｉＢ２／Ａｌ复合材料的拉伸强度和硬度随Ｔｉ，Ｂ化合物加入量增多而提高，而延伸率降低．含２．０％（体积分数）ＴｉＢ２的复合材料其热轧退火态的拉伸强度和铸态布氏硬度分别为１５８ＭＰａ和３８８ＭＰａ，与纯铝基体相比，拉伸强度和硬度分别提高了１１１％和５１％．     

聚丙烯酸酯核／壳乳液膜的应力松弛

合成了阴离子乳化剂含量不同的５种聚丙烯酸酯核／壳乳液，分别成膜，用岛津ＡＧ－Ａ材料试验机，进行了５种膜的应力松弛试验，求出了应力松弛模量和应力松弛函数，应力松弛函数形式为Ｅ＝Ａｔ＾Ｂ，并讨论了成膜厚度对应力松弛数据的影响。     

液体非线性声参量与分子结构的关系研究

为了寻求简单液体的非线性声参量与分子微观量的关系，基于Flory液体理论，推导出有机液体的非线性声参量与表征分子结构参量的关系式，并通过理论值与试验值的比较，验证了该关系的可靠性．结果表明，液体的非线性声参量决定于分子的结构，从而表达了分子级的信息．     

有机液及有机混合液非线性声参量表达式--基于声速-碰撞因子理论

基于Schaaffs声速一碰撞因子理论,结合有关液体压力和温度对碰撞因子影响的研究结果,导出了有机液及有机混合液的非线性声参量表达式,该表达式给出了B／A参量与各组分的分子排斥力指数、热力学参量及外部温度、压力状态的关系．通过该表达式,不需知道各组分的B／A参量便能够预测混合液的B／A参量,反之,通过测定混合液的B／A参量,可以了解混合液的内部结构信息．     

双酚A与双酚B的结构与性质量化

利用量子化学密度泛函理论,采用B3LYP方法在6－311++G(d,p)水平上计算了双酚A的分子结构和电子结构.对双酚A的几何构型、键级、光谱、净电荷布居等进行分析,结合前线轨道理论研究了分子的稳定性和反应活性,同理推导了双酚B的相关性质.利用不同的计算方法研究2种分子的热力学性质,同时给出不同温度的热力学性质参数.     

分子记忆对基因表达过程中的能量消耗影响

一方面,分子记忆广泛存在于基因表达过程中; 另一方面,由热动力学的观点,基因表达过程必然消耗能量.这引起一个未探索的问题:分子记忆如何影响基因表达的能量消耗.由此,通过分析一个代表性的、带记忆的基因表达模型,结果发现:分子记忆越强,基因表达消耗越多能量; 极小势和能量消耗之间存在反比例关系,这表明基因表达越稳定,需要消耗的能量越多.这些结果表明分子记忆是一个不可忽略的因素,它能有意义地影响基因表达过程中的能量消耗.     

分子有效直径对费米气体热力学性质的影响

从内能的修正出发,推导了弱简并非理想费米气体的状态方程,并以此为基础,利用相关的热力学关系,推导了系统的热容量和熵等热力学参量,分析了分子有效直径对这些热力学参量的影响机制．结果发现：分子有效直径在一定值上会使内能和熵发生突变,而在该值两边,内能和熵的变化规律都不相同,分子有效直径对热容量几乎没有影响．     

稀溶液中聚（4——乙烯基吡啶）的磁圆二色性与分子量的相关性

利用磁圆二色性（ＭＣＤ）对聚（４－乙烯基吡啶）（ＰＶＰ）分子量的相关性进行了研究。实验表明，ＭＣＤ谱中的法拉第参数Ｂ不象Ｄ那样受分子量影响很大。但Ｂ／Ｄ随分子量的增加而减小，且达到一定程度又随分子量的增加而缓慢增加，而Ｄ总是随分子量增加而增加，这是由于ＰＶＰ链上靠近的生色团之间有相互作用，Ｂ／Ｄ值的降低主要是由于生色团之间的相互作用增强所致。     

聚合铝铁的特征参数

聚合铝铁是一类典型的无机高分子混凝剂、本文在传统特征参数－碱化度B（或盐基度）和水解度B^*的基础上,提出了聚合铝铁操作特征参数－碱化盐基度BS和理论特征参数水解盐基度BS^*的概念,推导出了BS、BS^*的计算表达式,系统解释了BS、BS^*的操作和理论意义。BS^*严谨地反映了聚合铝铁羟基化和盐基化的内在结构特征,作为比较的基准参数具有普遍意义。     

汽油在碱性电解体系中电化学氧化脱硫热力学可行性分析

以汽油中硫醇类、硫醚类和噻吩类硫化物为模型硫化物,应用热力学和电化学原理,通过标准状态下的热力学数据计算模型硫化物可能发生反应的标准自由能变(△rGMΘ)和理论分解电压(EΘ),从理论上分析汽油在碱电解体系中电化学催化氧化脱硫的热力学可行性。     

弱结合分子Ar-HF结构与能量相关效应

采用二阶、三阶Moller-P lesset微扰理论方法(MP2,MP3),组态相互作用方法(QC ISD)及密度泛函理论方法(B3LYP),在6-311 G**基组下对弱结合分子体系ArHF进行了ab in itio计算,得到了Ar-HF体系的两个不同的线型平衡几何结构-ArHF、ArFH及其角型异构分子的结构,并计算得到了这几个异构分子的热力学常量和谐性力常量,进一步考察了不同方法对弱结合分子的影响.     

抗癌新药CPA-7的水解活性的密度泛函研究

采用密度泛函理论的DFT方法,在B3LYP／6—31G（d,p）（除SDD用于Pt原子）理论水平上对抗癌药物CPA-7的两步水解反应机理从热力学和动力学方面进行了系统研究,三个水分子被引入到反应体系以提高反应体系的溶剂化能,我们的计算结果显示：构型A和B发生第一次水合过程的活化自由能分别为101．5和102．8kJ／mol^-1,紧接着发生第二次水合过程的活化自由能分别为113．7和104．6kJ／mol^-1,明显高于第一个过程,而且溶剂化效应使得活化势垒有所降低,该机理很好地解释了实验结果．