染料敏化太阳能电池中Eosin Y在TiO2(101)表面的吸附构型及其对电子注入过程影响的理论研究

基于密度泛函理论计算分析了2种Eosin Y-TiO₂(101)吸附构型下的几何结构、 电子结构及电荷转移性质. 结果表明, Eosin Y以H构型吸附在TiO₂(101)表面时的体系总能量比B构型的高59.7 kJ/mol; Eosin Y以B构型吸附在TiO₂(101)表面时比以H构型吸附时的吸附能更高. 因此, B吸附构型更易形成. 此外, 还对电子注入动力学进行了模拟并对界面间的电荷转移进行了Bader定量分析. 结果显示, 与吸附H构型相比, B构型下的电子注入过程更迅速也更完全.     

噻吩分子及其与异辛烷二元混合物在MCM-22分子筛中吸附的蒙特卡罗模拟

应用巨正则蒙特卡罗模拟方法研究了噻吩分子以及噻吩与异辛烷混合物在MCM-22分子筛中的吸附和分布. 通过模拟获得了噻吩分子在MCM-22分子筛中不同温度(298、363 和393 K)下的吸附等温线和等量吸附热, 以及298 K时噻吩和异辛烷分子二元混合物在MCM-22分子筛中的吸附及分布情况. 结果表明, 吸附温度和吸附压力对噻吩分子在MCM-22分子筛吸附都有影响, 但等量吸附热受温度和吸附量影响较小. 对于二元混合物的吸附, 噻吩和异辛烷在分子筛中存在竞争吸附过程, 噻吩能够大量吸附在MCM-22分子的十元环和超笼中, 而异辛烷主要吸附在MCM-22分子筛的超笼系统, 从而可以将噻吩分子与异辛烷分子分离开来.     

吡啶基酞菁Ru配合物电子结构和光谱性质计算

使用DFT和TD-DFT方法研究配合物[PcRu（RPy）（Py-COOH）]（Pc为酞菁;Py为吡啶;R分别代表COOH,CN,H,Me和OMe）以及它们的单、双电子氧化衍生物的电子结构和吸收光谱,分析表明中性配合物分子要比其氧化态更适合做染料.计算配合物在350 nm处有一个较强的Soret高能吸收带,而在600 nm的Q带吸收相对较弱.这些电子光谱被指认为酞菁环内的π→π^*跃迁和Ru→Py-COOH电荷转移.由于染料是通过轴向吡啶上的羧酸与半导体光阳极相联接,所以配合物的π→π^*跃迁对随后的电子注入没有贡献;加之该类配合物在400～580 nm可见光区无吸收,解释了该类配合物染料敏化太阳能电池光电转换效率低的原因.     

人类胞外信号调节激酶1的同源模建及其抑制剂的对接与结构改造

通过同源模建和分子动力学模拟构建了人类胞外信号调节激酶1(hERK1)的三维结构,并利用profile-3D和procheck方法评估了模型的合理性.对所得的结构使用分子对接程序Affinity和CDOCKER进行了两种抑制剂的对接.结果显示这两种抑制剂与酶的结合方式相似,它们均与残基K36,Q87之间存在氢键作用,二者取代基的不同导致了抑制能力的差别.基于对接结果分析,对已知抑制剂进行结构改造,得到了一个理论上结合能力更强的抑制剂.它在保持与K36和Q87之间氢键的同时,又与残基D93,K96,S135形成了四条氢键,显著提高了与酶的相互作用.对接相互作用能显著下降,MM-PBSA结合自由能降为负值,这些均体现了抑制能力的提高.本工作对于针对该酶的抑制剂设计和相关疾病的新药开发具有理论指导价值.     

六聚吡咯大环与铀/超铀酰基离子相互作用:成键、热力学和光谱性质

采用全电子相对论密度泛函理论探索多种六聚吡咯大环锕酰基配合物(nAn;n=1~3;An=U,Np and Pu)的电子结构本质、成键规律和化学反应特性。结构优化发现大环配体空穴大小与锕酰离子尺寸相当时,配合物锕酰基采用性对规则的六角双锥结构,而当空穴尺寸相对大时,配合物则采取扭曲结构以降低体系能量。当配体相同时,随着铀、镎、钚变化,An=O伸缩振动频率逐渐变小,这与优化的键长和键级变化规律相一致。QTAIM(quantum theory of atoms in molecule)拓扑分析显示An-N为弱共价单键特征,具有较大离子性成分。依据不同铀源,得到与大环配体的反应自由能均小于146 kJ·mol~(-1),与实验合成配合物的反应能计算数值相当。对含铀配合物电子吸收光谱计算显示,低能(近红外和可见光区)的吸收带具有全部或较大的配体→金属电荷转移性质贡献。     

分子动力学模拟1-丁烯和正丁烷在MCM-22分子筛中的扩散行为

应用分子动力学方法研究了1-丁烯和正丁烷在MCM-22型分子筛(ITQ-1)中的扩散行为. 得到了两种物质在ITQ-1分子筛两个独立孔道中的均方位移曲线、自扩散系数和扩散轨迹. 计算结果表明, 在温度为400 K时, 1-丁烯或正丁烷在十元环孔道中的扩散明显低于在超笼中的扩散, 吸附质在超笼的底部和顶部的扩散明显低于在超笼中心的扩散; 1-丁烯和正丁烷在ITQ-1分子筛的超笼中两者扩散速率较为相似, 而在十元环中, 两者的扩散速率差别较大.可以推测, 选择性催化主要发生在十元环中.     

H2C[P(Ph)2AUX]2和HC[P(Ph)2AUX]3(X=I,CI)型配合物的构象和Au (I)-Au(I)相互作用的从头算研究

根据配合物H₂C[P(Ph)₂AUX]₂(X=I,CI)和HC[P(Ph)₂AUX]₃(X=I,CI)的晶体结构对它们进行了从头算研究,在MP2近似水平下得到绕C-P旋转所产生构象的势能曲线,从而揭示AU(I)－AU(I)相互作用. 计算结果表明,在所研究的四个配合物中均存在AU(I)-AU(I)相互作用,该作用较弱,约为10. 0～16. 5kJ/mol,与Schmibaur的实验估计值和Pyykko等对其它模型配合物的计算结果接近.     

几何限制对碳纳米管中气体小分子吸附与分离的影响

使用DFTB方法研究多种单壁碳纳米管(SWCNTs)的应力-应变关系,预测了在几何限制作用下,其杨氏模量和能带结构的变化规律.系统探讨了外部应力作用下SWCNTs内外表面吸附H_2,N_2和H_2S气体分子能力的变化规律,确定了SWCNTs对于上述混合气体的分离和提纯能力.     

浅谈珠心算与小学数学计算教学的几点关系

我从事珠心算教学已有八个年头,从一个对珠心算知识一无所知的数学教师,逐渐成长为一名获得国家珠心算教练师资格的专职珠心算教师。在这几年里,通过开展珠心算教学实践,在点点滴滴的收获和失败中感受着珠心算带给我的快乐和困惑。伴随着珠心算教育在全国大多数省、市、自治区不断发展,我也被珠心算的无穷魅力吸引着,并对它产生了深厚的感情。