四-(对-羧基苯基)卟啉在水/三氟乙酸溶液中J-聚集的光谱研究

本文研究了四-(对-羧基苯基)卟啉(TCPP)在H2O/CF3COOH、H2O/CCl3COOH和H2O/CH3COOH溶液中的UV-Vis吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱.实验表明,TCPP在H2O/CH3COOH和H2O/CCl3COOH溶液中以分子态的N-质子化卟啉H8TCPP2+存在,而在H2O/CF3COOH中则形成H8TCPP2+的J-聚集体.J-聚集体显示,UV-Vis吸收光谱和荧光光谱的谱带明显红移.拉曼光谱表明,J-聚集体中H8TCPP2+分子的排列与N-质子化四-(对-磺酸基苯基)卟啉H4TSPP2-的J-聚集体相似.     

纳米摩擦中极性有机分子超薄膜的结构、对称性及能量机理

采用分子动力学方法, 模拟了由脂肪酸C_nH_2n+1COOH和C₁₇H₃₅COOH (n=12,13,14,15,16,17) 按1:1比例组成的7种混合单层Langmuir-Blodgett (LB)膜和由C₁₆H₃₃COOH 分子组成的单层膜的摩擦性质. 结果显示: 1) 随着混合单层膜内的不同分子链长差的减小, 其剪切压随之减小, 摩擦力主要来自单层膜间的库伦作用; 2) 混合膜内的两种不同分子的尾基排列对其摩擦性能影响较大, 当混合LB膜中所有分子尾基全同排列时剪切压较小. 当分子链长差为1 个C-C键长时, 分子尾基排列对膜的摩擦性质影响较大. 3) 同种分子尾基全同排列组成的单层膜, 当上下两单层膜的尾基呈镜面对称时, 其剪切压随着分子链长的增加而减小, 摩擦力主要来自膜间的库伦作用; 当上下两单层膜的尾基呈中心对称时, 膜间摩擦力主要来自膜间的范德华 (VDW) 作用. 关键词： 分子动力学模拟 纳米摩擦 薄膜 库伦能     

原子分子在Pt(100)表面吸附的第一性原理研究

本文系统研究了H、N、O、C、S等原子，N2、NH3、NO、CO等分子和CH3、CH、CH2和OH等自由基在Pt(100)表面的吸附. 从能量上来看，吸附能力从小到大的顺序是N2相似文献   

原子分子在Pt(100)表面吸附的第一性原理研究

本文系统研究了H、N、O、C、S等原子，N2、NH3、NO、CO等分子和CH3、CH、CH2和OH等自由基在Pt(100)表面的吸附. 从能量上来看，吸附能力从小到大的顺序是N2相似文献   

分子内氮原子上亲核取代反应的理论研究

在MP2(full)/631+G(d,p)理论水平上,以-CHR-(CH2)3-NFCH3(R=H,CH3,CH2CF3,CHO,COCH3)为计算模型,对分子内可能发生的两条反应路径—氮原子上的亲核取代反应及消去反应进行了理论研究.结果表明,当进攻基团-CHR为碱性较强的基团,即R=H、CH3、CH2CF3时,有利于发生消去反应而生成直链化合物R-CH2-(CH2)3N=CH2;而当R为吸电子基团-CHO、-COCH3时,主要发生分子内氮原子上的亲核取代反应,产物为含氮的五员杂环化合物.这些理论预测与已有的实验结果吻合.     

原子分子在Pt(100)表面吸附的第一性原理研究

本文系统研究了H、N、O、C、S等原子,N_2、NH_3、NO、CO等分子和CH_3、CH、CH_2和OH等自由基在Pt(100)表面的吸附.从能量上来看,吸附能力从小到大的顺序是N_2NH_3COCH_3NOHOHNCH2OSCHC.原子类吸附物中H、N、O的最稳定吸附位均为桥位,而S、C则倾向于四重空位.所研究的分子吸附物(N_2、NH3、CO、NO),N_2和NH_3有且只有一种顶位吸附结构,CO和NO均优先吸附在空位.自由基吸附物(CH、CH_2、CH_3、OH)在Pt(100)表面上的吸附,CH_3优先吸附在顶位,CH_2、OH它们的最稳定吸附位均为桥位.原子、分子和自由基吸附后,会引起Pt(100)原子层间距的改变.     

原子分子在Ni(100)表面吸附的第一性原理研究

本文采用密度泛函理论,结合周期性平板模型,通过对原子H、N、O、S和C,分子CO、N2、NH3、NO,以及自由基CH3、CH、CH2、OH在Ni(100)表面吸附的研究,比较了它们的吸附能,稳定吸附位点,吸附结构及扩散能垒等信息.这些吸附质与表面结合能力从小到大依次是N2NH3COCH3NOHOHCH2CNSONCHC.在所有的原子中,O原子倾向于吸附在桥位,而其余的原子则倾向于吸附在空位.除N2之外的分子吸附物(CO、NO、NH3),最佳吸附位点均为四重空位,而N2的最稳定吸附位置为顶位.对于自由基吸附物(CH、CH2、CN、OH)而言,它们倾向于吸附在四重空位,而CH3则稳定吸附在桥位.     

原子吸收光谱法间接研究碱式胱氨酸锌的配合反应

在研究原子吸收间接测定胱氨酸(Cystine,Cys-Cys)时,发现胱氨酸与锌离子在碱性条件下能形成可溶性碱式胱氨酸锌配合物,并在pH9.4左右时达到最大浓度,经编程计算不同pH下的胱氨酸和锌离子的各种存在形式和分析了拟合分布图,指出在pH9.4左右时,所形成的可溶性碱式胱氨酸锌配合物是由显电中性的Cys-Cys -,-1价的Cys-Cys-和-2价的Cys-Cys2-,这三种胱氨酸基同时均可以与Zn(OH)2配位形成三种可溶性碱式胱氨酸锌配合物,其分子式为[(COO-)CH(NH3 )CH2S—SCH2CH(NH3 )COO-]Zn(OH)2,[(COO-)CH(NH3 )CH2S—SCH2CH(NH2)COO-]Zn(OH)2,[(COO-)CH(NH2)CH2S—SCH2CH(NH2)COO-]Zn(OH)2。理论计算分析的结果与实验数据得到了很好的吻合,并确定了硫化锌法原子吸收间接测定胱氨酸时的配合物反应机理。     

多光子电离下醇类团簇中的反应

应用Nd:YAG(Spectra-Physics LAB-170)脉冲激光器输出的355nm紫外激光实现了对甲醇、乙醇及正丙醇的多光子电离,对每一种样品通过质谱技术都观测到了两个质子化团簇离子系列:(R..3OH)nH 和(R1,2,3OH)n(H2O)H (R1,2,3代表CH2、CH2CH2及CH2CH3CH2),结合在HF/STO-3G和B3LYP/6-31G 水平上的从头计算对其反应通道做了分析,发现其产生经过了团簇内部的质子转移反应及离子-分子反应,且质子主要来自于羟基上的氢离子.并结合从头算分析了(R1,2,3OH)nH 的结构,给出了幻数团簇(R1,2,3OH)3H 的构型.同时对(R1,2,3)n(H2O)H 系列只在n值较大时出现做了相应的解释.     

原子分子在Ni(100)表面吸附的第一性原理研究

本文采用密度泛函理论，结合周期性平板模型，通过对原子H、N、O、S和C，分子CO、N2、NH3、NO，以及自由基CH3、CH、CH2、OH在Ni(100)表面吸附的研究，比较了它们的吸附能，稳定吸附位点，吸附结构及扩散能垒等信息. 这些吸附质与表面结合能力从小到大依次是N2相似文献   

Nontraditional approaches to the examination of molecular solutions

On the basis of quantum-chemical calculation of methane, methylaluminum and methylindium, it is shown that essentially the non-divided 2s²-electron pair of the carbon atom has the ability to take part in specific intermolecular interaction. Thermodynamic analysis of structural changes in solutions of the Al(CH₃)₃–In(CH₃)₃, Al(CH₃)₃–In(C₂H₅)₃ systems substantiated the formation of solvate structures in which four types of interaction were involved. It is shown that specific intermolecular interaction with the participation of pentacoordinated carbon atom is approximately twice higher than the energy of the hydrogen bond in liquid ammonia.     

中性和阳离子丁酮团簇的结构及稳定性的理论研究

使用密度泛函B3LYP方法,在6-31G*和6-311+G**基组水平上计算中性和阳离子丁酮团簇(CH_3COC_2H_5)_n和(CH_3COC_2H_5)_n~+(n 7)的稳定结构,并比较不同尺寸团簇之间的相对稳定性.中性和阳离子丁酮团簇的结构具有相似性:n=3—7时,组成团簇的丁酮的平均几何参数基本相同,单环结构最稳定;随着团簇尺寸的增加,双环结构的稳定性逐渐上升.通过平均结合能、一阶差分能、HOMO-LUMO能隙等计算分析可知:在所研究的各种尺寸团簇中,(CH_3COC_2H_5)_3是最稳定的中性团簇,与实验中的最强峰对应;(CH_3COC_2H_5)_4~+是最稳定的阳离子团簇.通过电离能计算得到丁酮分子的垂直电离能为9.535 eV与实验值相符,同时证明中性和阳离子丁酮二元团簇的结构变化较大.研究结果为实验中丁酮团簇碎片离子的形成机理提供一定的理论依据,并且为进一步研究酮类分子团簇的生长规律提供有价值的信息.     

聚合物分子与官能化纳米管相互作用及扩散特性的分子动力学模拟

用全原子分子动力学方法研究典型聚合物分子（PE，PEO和PP）与碳纳米管（CNT）及官能化碳纳米管（FCNT）界面的相互作用及扩散特性.动力学模拟显示：—CH₃官能团具有减弱CNT与PE和PP的相互作用，但是，—CH₃官能化后的CNT与PEO之间确有增强作用.分析含氧官能团（—OH和—COOH）官能化的CNT与PE，PEO和PP的相互作用，可知含氧官能团的确具有增强表面相互作用的功能，而且含氧原子越多，相互作用就越强.此外，—CH₃，—OH，—COOH官能化后的CNT与PE，PP和PEO体系的总能量均减少，而且能量满足—COOH < —OH < —CH₃.分析非键相互作用势（库仑能和范德瓦尔斯能），可知库伦相互作用是增强界面相互作用的主要作用能.官能化后的CNT/PE，CNT/PEO，CNT/PP体系的扩散系数都明显减小，且扩散系数大小满足—COOH < —OH < —CH₃.     

(CH3)2和(NH2)2基团修饰的齐聚苯乙炔分子电子输运性质研究

采用密度泛函理论和非平衡格林函数相结合的方法研究了S原子作为单、双端基的(CH₃)₂-OPE (齐聚苯乙炔)和(NH₂)₂-OPE分子在金电极间的电子输运性质. 通过第一性原理优化计算获得分子部分稳定结构, 再置于Au电极之间构成两极系统, 然后再优化整个两极系统获得稳定结构. 另外, 通过非平衡格林函数方法计算了两极系统的电子输运性质. 计算结果表明, 不同的修饰基团和桥接方式可以导致两极系统的开关效应、负微分电阻行为和整流行为等不同的电子输运性质. 通过计算不同偏压下的分子体系投影轨道电子分布、透射谱、态密度, 对这些新异的电输运性质出现的机理进行了解释.     

石墨烯在Al_2O_3(0001)表面生长的模拟研究

基于密度泛函理论的广义梯度近似法,对用化学气相沉积法在蓝宝石(α-Al_2O_3)(0001)表面上生长石墨烯进行理论研究.研究结果表明:CH_4在α-Al_2O_3(0001)表面上的分解是吸热过程,由CH_4完全分解出C需要较高能量及反应能垒,这些因素不利于C在衬底表面的存在.在α-Al_2O_3(0001)表面,石墨烯形核的活跃因子并不是通常认为的C原子,而是CH基团.通过CH基团在α-Al_2O_3(0001)表面上的迁移聚集首先形成能量较低的(CH)_x结构.模拟研究(CH)_x对揭示后续石墨烯的形核生长机理具有重要意义.     

Mn2+, Pb2+共掺杂ZnS纳米材料制备及光致发光

采用聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)为表面包覆剂,在室温大气条件下的水溶液中制备了ZnS:Mn,Pb纳米晶。讨论了Mn²⁺和Pb²⁺掺杂量对ZnS纳米发光材料光致发光强度的影响,确定了Mn²⁺和Pb²⁺掺杂量相对于Zn²⁺的最佳的量的比,并对其发光机理进行了初步的探讨。     

The synthesis of allyl ether functionalized siloxane monomers under ultrasonic irradiation at ambient conditions

The novel class of cationic UV-curable allyl ether functionalized siloxane monomers type CH₂=CH---CH₂---O---R---O---Si(CH₃)₃ and type CH₂=CH---CH₂---O---R---O---Si(CH₃)₂---O---R---CH₂---CH=CH₂ have been synthesized in excellent yields in short times at ambient temperature conditions in the absence of any added catalyst by the classical silylation reactions of homoallyloxyalcohols with chlorosilanes under ultrasonic irradiation.     

NMR study of monomethylammonium cation in (CH3NH3)5Bi2Cl11 ferroelectric polycrystal

Spin-lattice relaxation times T₁ and T_1ρ are determined for protons in three polycrystals (CH₃NH₃)₅Bi₂Cl₁₁, (CD₃NH₃)₅Bi₂Cl₁₁ and (CH₃ND₃)₅Bi₂Cl₁₁. The temperature dependencies of the relaxation times obtained for (CH₃NH₃)₅Bi₂Cl₁₁ and (CD₃NH₃)₅Bi₂Cl₁₁ are interpreted as a result of correlated motions of the three-proton groups of the monomethylammonium cation. The minimum of the T_1ρ relaxation time is explained as a result of the oscillations of the symmetry axis of the whole cation.     

Mechanical anisotropy and electronic properties of X2N2 (XH2 ): first-principles calculations*

The mechanical anisotropy, structural properties, electronic band structures and thermal properties of C₂ N₂ (CH₂ ), Si₂ N₂ (SiH₂ ) and Ge₂ N₂ (GeH₂ ) are detailed and investigated in this work. The novel silicon nitride phase Si₂ N₂ (SiH₂ ) and germanium nitride phase Ge₂ N₂ (GeH₂ ) in the Cmc 2₁ structure are proposed in this work. The novel proposed Si₂ N₂ (SiH₂ ) and Ge₂ N₂ (GeH₂ ) are both mechanically and dynamically stable. The electronic band calculation of the HSE06 hybrid functional shows that C₂ N₂ (CH₂ ), Si₂ N₂ (SiH₂ ) and Ge₂ N₂ (GeH₂ ) are all wide band gap semiconductor materials, and C₂ N₂ (CH₂ ) and Si₂ N₂ (SiH₂ ) are direct band gap semiconductor materials, while Ge₂ N₂ (GeH₂ ) is a quasi-direct band gap semiconductor material, the band gap of C₂ N₂ (CH₂ ), Si₂ N₂ (SiH₂ ) and Ge₂ N₂ (GeH₂ ) are 5.634 eV, 3.013 eV, and 2.377 eV, respectively. The three-dimensional and plane distributions of Young’s modulus, shear modulus and Poisson’s ratio of C₂ N₂ (CH₂ ), Si₂ N₂ (SiH₂ ) and Ge₂ N₂ (GeH₂ ) show that these materials have different degrees of mechanical anisotropy. The order of Young’s modulus of Si₂ N₂ (SiH₂ ) and Ge₂ N₂ (GeH₂ ) in different directions is different from that of C₂ N₂ (CH₂ ). When the tensile axis is in a particular direction, the order of the Young’s modulus of Si₂ N₂ (SiH₂ ): E _[110] <E _[120] <E _[111] <E _[101] <E _[010] =E _[100] <E _[011] <E _[001], and the order of the Young’s modulus of Ge₂ N₂ (GeH₂ ): E _[110] <E _[111] <E _[101] <E _[120] <E _[100] <E _[010] <E _[011] <E _[001] .     

紫外-可见光谱法研究Fc(COOH)2和BSA相互作用

采用紫外-可见光谱法(UV-Vis)研究Fc(COOH)₂ (λ_max=255 nm)与BSA(λ_max=277.5) 的相互作用。实验结果表明：Fc(COOH)₂在10~190 μmol·L-1范围内吸光度与浓度呈良好的线性关系(r=0.998 4)，BSA在100~1 900 mg·L-1范围内，吸光度与浓度呈良好的线性关系(r=0.999 2)，BSA与Fc(COOH)₂反应后，最大吸收波长移至275 nm。当固定Fc(COOH)₂或BSA的浓度时，Fc(COOH)₂或BSA的吸光度随着BSA或Fc(COOH)₂浓度的增加而增大，说明Fc(COOH)₂与BSA存在分子间的相互作用，主要是由于Fc(COOH)₂和 BSA能形成氢键，分子链增长，吸收的能量增加，导致吸光度增大。同时考察Fc(COOH)₂和 BSA的吸光度随时间的变化，70 μmol·L-1的Fc(COOH)₂与1 900 mg·L-1的BSA反应0.1，24和96 h后，在λ_max=275 nm处的吸光度由1.062分别变为1.045和0.986；当700 mg·L-1的BSA与190 μmol·L-1的Fc(COOH)₂反应0.1，24和96 h后，在λ_max=275 nm处的吸光度由0.813分别变为0.794和0.750。