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DFT和热力学研究氢键协同效应及对关联1H NMR的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
用DFT方法在B3LYP/6—311 G(d,p)水平下研究了甲醇线性和环状分子簇.对于不同大小的分子簇之间定义了协同因子,计算得到的协同因子可以验证氢键的强协同效应,环状分子簇之间的协同效应远远大于线性分子簇,做为理论验证和比较,热力学模型分别采用含氢键缔合的格子流体状态方程(LFHB),以及含氢键协同效应的LFHB,关联醇一惰性体系的^1H核磁共振化学位移.考虑协同效应的关联结果优于原始的LFHB,比较量子化学计算的和热力学模型中采用的协同因子,认为甲醇和乙醇在溶液中更可能大部分以线性缔合形式存在。 相似文献
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用DFT方法在B3LYP/6-311++G (d,p)水平下研究了甲醇线性和环状分子簇. 对于不同大小的分子簇之间定义了协同因子. 计算得到的协同因子可以验证氢键的强协同效应, 环状分子簇之间的协同效应远远大于线性分子簇. 做为理论验证和比较, 热力学模型分别采用含氢键缔合的格子流体状态方程(LFHB), 以及含氢键协同效应的LFHB, 关联醇-惰性体系的1H核磁共振化学位移. 考虑协同效应的关联结果优于原始的LFHB. 比较量子化学计算的和热力学模型中采用的协同因子, 认为甲醇和乙醇在溶液中更可能大部分以线性缔合形式存在. 相似文献
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Janus粒子是指表面具有两种或两种以上不同化学组成或性质的不对称粒子,目前Janus粒子的制备方法仍在发展中,同时也逐渐形成了Janus粒子在生物医药、催化、材料以及防污等领域功能化应用的研究重点。本文从Janus粒子制备和应用两个方面方法来介绍Janus粒子的研究进展。制备方法主要包括表面选择性修饰法、晶种生长法、微流控法、嵌段共聚物自组装法和电化学沉积法等。应用方面则着重介绍了Janus粒子在生物医药、界面催化、表面活性剂、复合材料、微米马达和防污等方面的功能化应用,并对Janus粒子未来的发展趋势做了展望。 相似文献
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基于Roth, Evans和Dietrich有关耗尽势的密度泛函理论研究了Lennard-Jones (L-J)流体中胶体粒子间的耗尽势. 通过计算胶体稀溶液中两个胶体粒子在不同条件下的耗尽势, 进一步分析了L-J流体的相关因素对耗尽势的影响. 结果表明, L-J流体分子的体积分数、胶体粒子与溶剂分子的尺寸比率、L-J流体分子间的相互作用以及胶体粒子与流体分子之间的弱相互作用等因素均可对胶体粒子间耗尽势产生显著影响. 研究结果可为实验上调控胶体粒子间的相互作用提供可能的线索. 相似文献
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Janus粒子由于其表面性质与形状特征的不对称性而展现出独特的力学、光学、电学、磁学和表面两亲性能,在构筑复杂组装结构及设计新型功能材料方面有着广阔的应用前景.本文主要从计算机模拟与理论分析的角度,结合相关实验体系,系统地总结了目前对含Janus粒子组装体的体系构筑、结构调控及材料功能等的相关研究进展.从Janus粒子自组装结构的精确构筑与动态响应性、界面结构的熵驱调控、非平衡组装动力学及含Janus粒子组装体功能的模拟与预报等4个方面,详细阐述了Janus粒子的复杂多级组装结构及其背后蕴含的热力学与动力学的机理,并介绍了一系列基于含Janus粒子组装体的聚合物基复合材料独特的功能及其潜在应用.在此基础上,指出合理设计Janus粒子的非对称性质以及巧妙调控组装体内的熵、焓平衡,是控制其多级组装结构,进而开发相应新型功能材料的关键,并对Janus粒子未来的理论和模拟研究趋势进行了展望. 相似文献
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低阶煤中氢键作用的色散校正密度泛函理论研究 《燃料化学学报》2003,48(10):1153-1159
本研究以苯酚…苯酚、苯酚…苯、苯酚…二苯醚、苯酚…喹啉和苯甲酸…苯甲酸为对象,采用色散校正的密度泛函理论分别研究褐煤中自缔合OH、OH-π、OH-醚O、OH-N和COOH-COOH之间形成的氢键。此外,还研究了氢键供体中取代基(CH3-、CH3O-、OH-、NH2-、COOH-和NO2-)对氢键的影响。对上述复合物进行了几何优化,并计算了能量、Mulliken电荷分布及振动频率。从优化的结构中可以看出上述复合物之间都存在氢键,所有复合物中O-H键键长都比苯酚中自由羟基的长,这表明这些复合物之间存在相互作用。其中,羧酸…羧酸复合物中O-H键的键长最长。此外,通过Mulliken电荷分布可看出上述复合物之间存在电荷转移。基于振动频率分析,所有的O-H键伸缩振动都发生了红移,尤其是羧酸…羧酸和苯酚…喹啉复合物,这可为煤中羟基振动的红外光谱分析提供依据。根据键能不同氢键强度按以下顺序依次递减:COOH-COOH>OH-N > 自缔合OH≈OH-醚O > OH-π,这与振动频率的分析结果一致。此外,不同取代基对氢键作用的影响不同。 相似文献
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Pickering乳液模板法制备Janus粒子 总被引:4,自引:0,他引:4
本文以SiO2粒子稳定的水包油(O/W)型Pickering乳液作为模板, 在乳液连续相进行SI-ATRP, 将聚合物刷接枝到SiO2粒子外半表面, 破乳得到半修饰的Janus粒子. 相似文献
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Janus 粒子,也称为阴阳结构粒子或两面性非对称粒子,是指表面上具有两种或两种以上不同化学组成或性质的不对称粒子。目前,Janus 粒子因其独特的结构和功能已经逐渐成为生物医药、催化、材料以及防污等领域中的新型功能材料。在环境检测领域,Janus材料亦因其特殊的光学、磁学及电学性能,为提高检测灵敏度、选择性和稳定性等提供了新的研究方向。基于此,本文主要讨论了Janus材料在环境检测方面的特点、优势和相关应用。最后,本文基于本课题组的研究经验以及工作中所面临的问题,对本领域的发展和未来的研究方向提出了展望,以期对本领域的未来发展提供指导。 相似文献
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使用密度泛函理论B3LYP方法和6-311++G**基函数对4-羟甲基吡啶与水形成的1:1和1:2(摩尔比)氢键复合物进行了理论计算研究,分别得到稳定的4-羟甲基吡啶-H2O和4-羟甲基吡啶-(H2O)2氢键复合物3个和8个。经基组重叠误差和零点振动能校正后,最稳定的1:1和1:2氢键复合物的相互作用能分别为-20.536和-44.246 kJ/mol。振动分析显示O-H···N(O)氢键的形成使复合物中O-H键对称伸缩振动频率红移(减小)。自然键轨道分析表明,4-羟甲基吡啶与水形成最稳定的1:1和1:2氢键复合物时,分子间电荷转移分别为0.02642 e 和0.03813 e 。含时密度泛函理论TD-B3LYP/ 6-311++G**计算显示,相对于4-羟甲基吡啶单体分子,氢键H-OH···N和H-OH···OH的形成分别使最大吸收光谱波长兰移8~16纳米和红移4~11纳米。 相似文献
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The hydrogen bond is one of the most important intermolecular interactions playing an important role in intermolecular recognition processes essential to most biological systems. Adrenaline is an important catecholamine neurotransmitter in the mammalian central nervous system. Dimethyl sulphoxide can carry with it drugs across membranes. The geometries of adrenaline and six stable 1 : 1 complexes formed between adrenaline and dimethyl sulphoxide were optimized by Berny method at PM3 level and thus were optimized by density functional theory(B3LYP method)at the 6-31G,6-31G*,and 6-31+G* level respectively to obtain accurate structures. Single-point energies of all optimized molecular geometries were calculated to discuss the energies and structural parameters between reactants and products. All the binding energies have been corrected by the zero point vibrational energies(ZPVE)at varied basis set levels from 6-31G to 6-31 + G*. The results indicated that stronger hydrogen-bonded complexes were formed by molecular interaction between adrenaline and dimethyl sulphoxide. The calculation results can be better used to explain some experimental phenomena. 相似文献
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基于热力学微扰理论研究了偶极Janus粒子的聚集态结构及相态特征,考察了粒子间的缔合作用、偶极作用及外电场对体系相态结构的调控机制.结果表明,在偶极Janus粒子的聚集过程中,粒子间的链型结构与支化结构之间存在竞争,致使其平衡相行为显著有别于常规流体的相行为.作为应用,计算了偶极Janus粒子体系的介电常数,得到其类气相及类液相的介电常数与缔合作用、偶极作用及外电场的依赖关系. 相似文献
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使用密度泛函理论B3LYP方法对三氮杂苯-水氢键复合物的基态结构与相互作用进行理论研究. 结果表明1,2,3-三氮杂苯-水, 1,2,4-三氮杂苯-水和1,3,5-三氮杂苯-水复合物基态分别具有Cs, Cs和C1对称性和强的氢键相互作用, 经基组重叠误差和零点振动能校正后的相互作用能分别为–17.83, –17.38和–13.55 kJ/mol. 三氮杂苯-水复合物中, N8729;8729;8729;H—O氢键的形成使水的H—O对称伸缩振动频率明显红移. 同时使用含时密度泛函理论研究了三氮杂苯单体及其与水形成的氢键复合物的第一1(n, π*)激发态的垂直激发能. 相似文献