采用优化的DFTB参数对铜(111)表面碳二聚化的分子动力学研究（英文）

针对铜表面化学反应,我们发展了一套铜-碳体系的密度泛函紧束缚(DFTB)参数。测试结果表明这套参数可以很好的描述吸附铜或碳原子前后铜表面的几何结构和能量。基于这套参数,我们对Cu(111)表面的碳二聚化过程进行了分子模拟研究。即使在高温下,直接的分子动力学模拟也很难观察到碳二聚体的形成。这是因为高温下铜表面显著的结构弛豫一定程度上阻止了二聚化。为了研究高温下铜表面碳二聚化的机理,我们进行了赝动力学模拟。发现在二聚化的过程中,碳原子形成C-Cu-C桥状结构以后,会绕中间Cu原子转动,最后形成碳二聚体。1300 K下碳二聚化的自由能垒约0.9 eV。     

CeO2掺杂KNN-LiNbO3无铅压电陶瓷的压电与介电性能研究

采用传统固相烧结法制备了0.98K0.5Na0.5NbO3-0.02LiNbO3-xCeO2(0.98KNN-0.02LN+xCeO2)无铅压电陶瓷.研究了不同CeO2掺杂含量(x=0、0.01、0.02、0.03、0.04)对0.98KNN-0.02LN陶瓷显微结构和电学性能的影响.研究结果表明:当CeO2掺杂含量从x=0.00到x=0.01和从x=0.02到x=0.03时,样品出现了正交-四方相转变.当x=0.00和x=0.02时,样品都处于正交与四方两相共存状态.CeO2少量掺杂时Ce4+完全进入晶格,表现为"受主"掺杂的特性;而大量CeO2掺杂时,有杂相的生成,主要起到烧结助剂的作用.样品在1080℃下烧结,当掺杂含量为x=0.02时取得最佳的综合性能:d33=104pC/N,Qm=2201,kp=0.24423,εr=804.2,tanδ=8.748;.     

虎皮楠生物碱研究进展

虎皮楠生物碱结构多变且具有复杂的多环骨架, 该类生物碱奇特的多环结构使其成为化学和生物合成研究的热点之一. 最近的关于虎皮楠生物碱的综述是由Kobayashi和Morita等于2003年报道的, 文章对1987到2002年间虎皮楠生物碱的研究进行了概括. 其后又有从11种虎皮楠植物中分离到的60多个新的虎皮楠生物碱报道, 其中三分之二是由中国学者从分布于中国的虎皮楠植物中分离得到. 这些新生物碱有的骨架类型已知, 有的骨架新颖. 故对这些新生物碱的结构分类、可能的生物合成途径和生物活性进行了综述. 对生物碱的分类基本按照以前提出的方法, 但增加了7种新的骨架类型. 对各种骨架的结构特点及在生物合成中的相互关系也进行了讨论.     

交让木树皮中的新虎皮楠生物碱的结构研究

本文报道从虎皮楠科植物交让木的树皮中分到4个新的和7个已知的虎皮楠生物碱的结构研究。4个新生物碱分别命名为脱氧交让木碱（dehydroxymacropodumineA）(1), 4,21-脱乙酰-23-脱甲基-脱氧交让木胺（4,21-deacetyl-23-demethyl-deoxyyuzurimine） (2),7-氧杂--脱氧交让木胺（7-oxo-deoxyyuzurimine）(3),和4-乙酰氧-虎皮楠素B （4-acetoxydaphmanidinB）(4)。新化合物1-4的结构是通过仔细解析其波谱数据和与已知结构相关的化合物波谱数据比较而确定。脱氧交让木碱（dehydroxymacropodumineA）(1) 具有罕见的11元环的大环内酯结构,是从自然界中分到的第二个具有这一新颖结构特征的生物碱。     

碳化物形成对石墨烯生长的影响

选取了一个典型的金属碳化物体系Mo₂C对其形成在石墨烯生长中的作用进行了基于第一性原理的理论研究. 碳在Mo₂C体相中扩散十分困难,而在Mo₂C(001)表面则变得比较容易. 因此抑制碳析出和表面石墨烯生长可以同时实现. 在Mo₂C(101)表面碳扩散的难易程度依赖于扩散方向. 相对于(001)表面,(101) 表面不利于石墨烯生长.     

Synthesis, Characterization and Crystal Structure of (2,2′-Bipyridine)(μ-maleato)copper(II) Dihydrate

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｔｈｅｐａｓｔｄｅｃａｄｅ ,ａｌｏｔｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔｈａｓｂｅｅｎｃｏｎ ｃｅｎｔｒａｔｅｄｏｎｐｒｅｐａｒｉｎｇａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇｂｒｉｄｇｉｎｇｍｅｔａｌｃｏｍｐｌｅｘｅｓｆｏｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｔｈｅｉｒｐｏｔｅｎｔｉａｌｌｙｕｓｅｆｕｌｅｌｅｃ ｔｒｏｎｉｃｏｒｍａｇｎｅｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ .1,2 Ｒｅｃｅｎｔｌｙ ,ｓｅｖｅｒａｌｍｅｔａｌｃｏｍｐｌｅｘｅｓｂｒｉｄｇｅｄｂｙｄｉｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅｈａｖｅｂｅｅｎｓｙｎｔｈｅｓ…     

硼酸及硼酸酯类过氧化氢荧光探针的最新研究进展

生物新陈代谢过程中产生的过氧化氢（H2O2）是生命活动所必需的,但是过量过氧化氢的存在可以引发多种疾病,因此对体内过氧化氢的检测具有重要意义.采用荧光探针法,借助激光共聚焦成像技术能够实现对活细胞和组织内的过氧化氢＂实时、可见、定量＂的检测,为深入阐明过氧化氢在生理和病理过程中所起的作用提供了一个重要手段.本文按荧光探针的结构分类,对近几年来以硼酸及硼酸酯基团作为荧光开关的具有高选择性和灵敏度的过氧化氢荧光探针进行了综述,主要探讨其设计思想、作用机制及应用,为过氧化氢探针的设计提供了新思路.     

A first-principles study on the electronic structure of one-dimensional [TM(Bz)]∞ polymer (TM= Y, Zr, Nb, Mo, and Tc)

A systematic density functional theory (DFT) study has been performed to investigate the electronic and magnetic properties of one-dimensional sandwich polymers constructed with benzene (Bz) and the second-row transition metal (TM = Y, Zr, Nb, Mo, and Tc). Within the framework of generalized gradient approximation (GGA), [Tc(Bz)]_∞ is a ferromagnetic half-metal, and [Nb(Bz)]_∞ is a ferromagnetic metal. With the on-site Coulomb interaction for 4d TM atoms being taken into account, [Tc(Bz)]_∞ keeps a robust half-metallic behavior, while [Nb(Bz)]_∞ becomes a spin-selective semiconductor. The stability of the half-metallic [Tc(Bz)]_∞ polymer is discussed based on magnetic anisotropy energy (MAE). Compared with 0.1 meV per metal atom in [Mn(Bz)]_∞, the calculated MAE for [Tc(Bz)]_∞ is 2.3 meV per metal atom. Such a significantly larger MAE suggests that Tc(Bz)]_∞ is practically more promising than its first-row TM equivalent.     

基于神经网络势与增强采样的气相水团簇成核过程研究※

由于气相分子密度低, 对气相成核过程的理论模拟往往需要很大的计算量. 为了提高模拟效率, 本工作将神经网络势与增强采样技术结合, 并以水团簇成核为例进行了研究. 采用密度泛函理论方法对不同尺寸的水团簇进行了能量和力的计算, 并由此训练出一套能较好描述水团簇体系相互作用的神经网络势. 将这个势应用于蒙特卡洛模拟并结合多种增强采样方法, 实现了在不同尺寸水团簇之间的随机行走, 由此可得到水团簇在特定条件下的概率分布以及吉布斯自由能. 通过后续的蒙特卡洛模拟结合伞形采样和变分过渡态理论, 可以进一步计算出不同水团簇的水分子蒸发速率. 观察到了四聚体到五聚体的自由能和蒸发速率的突变现象. 结构分析表明虽然五聚体的最低能量构型是二维环状结构, 但是在有限温度下五聚体中三维氢键网络已经开始形成. 这导致了在四聚体过渡到五聚体时的异常. 本工作提供的第一性原理精度下对气相水团簇成核进行研究的方法可以推广到更为复杂的多组分体系, 为研究大气颗粒物形成机理奠定了基础.     

密度泛函理论及其数值方法新进展

综述了密度泛函理论及其数值方法的最新进展.密度泛函理论的发展以寻找合适 的交换相关近似为主线,从最初的局域密度近似、广义梯度近似到现在的非局域泛函、自相 互作用修正,多种泛函形式的相继出现使得密度泛函理论可以提供越来越精确的计算结果. 除了交换相关近似的发展,近年来密度泛函理论向含时理论、相对论等方面的扩展也很活跃 .另外,在密度泛函理论体系发展的同时,相应的数值计算方法的发展也非常迅速.从古老 的有限差分、有限元到新兴的小波分析都被用来实现密度泛函理论的数值计算.与此同时, 线性标度的密度泛函理论算法日趋成熟,使得通过密度泛函理论研究诸如生物大分子之类的 体系成为可能.随着密度泛函理论本身及其数值方法的发展,它的应用也越来越广泛,一些新的应用领域和研究方向不断涌现.