从硬球微扰理论推导马丁-侯状态方程

从Ｂａｒｈｅｒ－Ｈｅｎｄｅｒｓｏｎ的硬球微扰理论出发，运用幂级数形式的径向分布函数和分段的势能函数导出马丁－侯状态方程，推导过程中导出了一种理论式，计算Ｐ－Ｖ－Ｔ性质的精确度与马丁－侯原式相当，理论式的常数与分子微观参数有确定的函数关系。     

由L-J流体的FMSA状态方程计算流体的PVT性质

运用Tang等提出的Lennard-Jones (L-J)流体两参数的一阶平均球形近似(FMSA)状态方程, 计算了流体的汽液共存相图和饱和蒸汽压曲线, 以及非饱和区的PVT性质, 并与文献数据进行比较. L-J参数由Tr＜0.95的汽液相共存数据回归得到. 计算结果表明, 对于分子较接近球形的流体, 除临界点附近外, 该方程可以在较大的温度和压力范围内计算真实流体的PVT性质, 结果满意. 对于球形分子, 该方程的精确度随分子尺寸的变大基本保持稳定. 该方程不适用于强极性物质. 在高密度区, 该方程的计算结果明显优于P-R方程. 对于分子偏离球形较远的流体, 该方程的适用性变差, 此时要考虑分子形状的影响, 可采用三参数的FMSA状态方程进行计算.     

Yukawa流体的相平衡和界面张力研究

应用二阶微扰理论, Duh-Mier-Y-Teran状态方程和在平均球近似(mean spherical approximation, MSA)的基础上获得的直接相关函数, 建立了适用于均匀流体和非均匀流体的状态方程. 结合此状态方程, 重整化群理论(renormalization group theory, RG)和密度泛函理论(density functional theory, DFT), 分别研究了Yukawa流体的相平衡和界面张力. 结果与分子模拟数据吻合良好.     

AaDd型氢键流体的统计理论(Ⅲ):状态方程和涨落效应

应用统计力学原理对A_{aDd型氢键流体的状态方程进行研究, 讨论了氢键的形成对于体系体积的影响, 指出氢键数量对于状态方程的修正. 然后将整个体系分成多个子系统, 并研究了子系统内分子数密度和氢键数密度的涨落以及涨落的空间关联性. 进一步给出体系中“分子-氢键”数密度相关函数与分子数密度相关函数和氢键数密度相关函数三者之间的约束方程. 作为应用, 以 van der Waals 氢键流体为例, 讨论了氢键对此类流体状态方程的影响.}     

牛血清蛋白在NaCl水溶液中渗透压的研究

将NaCl水溶液中带电蛋白质分子间的静电排斥作用用Yukawa位能函数描述,蛋白质分子间的色散作用用Lennard-Jones位能函数描述,代替了经典DLVO理论。基于McMillan-Mayer渗透压统计理论,将Duh和Mier-Y-Teran的Yukawa状态方程与Cotterman等的Lennard-Jones微扰公式相结合,建立了一个新的状态方程,并采用该状态方程研究了含有NaCl的牛血清蛋白(简称BSA)水溶液的渗透压,依据BSA在0.15mol/LNaCl水溶液中的回归参数可预测其在1～5mol/LNaCl水溶液中的渗透压。该状态方程采用了两个回归参数(硬球直径和LJ参数),具有一定的关联和预测效果,并与己有的其它理论模型进行了比较。     

变阱宽方阱链流体状态方程应用于CO2-物理吸收溶剂系统

采用变阱宽方阱链流体（SWCF-VR）状态方程关联了CO2在几种常规物理吸收溶剂中的溶解度数据,得到了二元交互作用参数,建立了二元交互作用参数与温度的关联式．结果表明,采用一个二元交互作用参数,SWCF．VR方程均能很好地描述CO2在常规流体中的溶解度,尤其能满意再现甲醇低温洗工艺中CO2-甲醇的相行为．利用建立的二元交互作用参数与温度的关联式,可将SWCF-VR状态方程拓展应用于预测二元系统气液两相的密度以及CO2-物理吸收溶剂多元系统的气液平衡．     

二元表面活性剂水溶液表面张力及其表面过剩量摩尔分数的推算

对于水溶液中表面活性剂分子在表面相达到吸附平衡时,Rosen^[1]等人导出了如下相平衡计算方程式中α:活度,上标:s:表面相、b:体相,bo:参考态.α_i^bo:单一的i组分水溶液在其表面张力与系统表面张力相等时的体相活度.在Rosen等人的工作中对表面相的处理采用单参数的Margules活度系数关联式,对每一个实验点都求出一个参数β值,所得β值并不是一个常数。     

用密度梯度理论研究缔合流体的汽液成核性质

在密度梯度展开的基础上,将影响参数k 表达成温度的函数,建立了一个适用于均相和非均相缔合流体的状态方程。应用流体的蒸汽压和液相密度实验数据关联分子参数。在密度梯度理论的框架下,计算了水,重水,甲醇,乙醇,正丙醇,正丁醇,正戊醇和正己醇的成核速率并与实验数据进行了对比,计算结果令人满意。结果表明,密度梯度理论与密度泛函理论一样,可研究液核的结构和性质,但通过调整影响参数k, 可获得更为准确的成核速率。     

光腔衰荡光谱方法研究正丙醇羟基泛频光谱和分子构象

用高灵敏的光腔衰荡光谱(Cavity Ring－Down Spectroscopy)方法探测到了正丙醇波长在620和700 nm附近的高激发泛频振动光谱,将其归属于分子不同稳定构象的O－H伸缩振动（υ＝4、5）泛频吸收,谱带用高斯函数模拟后得到的每一个峰都对应于分子的一个或几个稳定构象。用局域模理论（Local Mode Theory)对同一分子的不同泛频振动(υ值不同）进行了分析指认,求出了分子羟基振动的机械振动频率常数ωe,非谐性振动常数ωeχe。与已知甲醇的常数进行了比较,得到了令人满意的结果。用密度泛函理论（DFT）、B3LYP/6－311+G**方法优化了正丙醇各种可能的稳定构象,计算所得结果与试验值吻合。     

电流变技术中的控制理论及参数优化

针对ER型动力元件,阐述了含ER技术的机械系统控制方程的建立方法,运用控制理论建立了其状态方程.同时,对其进行了一般性分析及参数优化设计.发现电流变动力元件可以很简单地依靠调整工作位置来改善元件的动态性能.ER型流体控制元件属典型阻尼元件.     

高分子溶液及混合物的统计热力学

本文以空胞模型为基础讨论了高分子液体的状态方程式、它们的溶液和混合物的化学位公式以及相分离条件。这时液体的体积变化可以以分子间距离的改变(即囚胞尺寸的变化)和液体中孔洞数的增减来实现。若分别讨论其中某一个因素的贡献,我们得到了有关上述问题的两组方程式,但化学位公式是共同的。若作进一步简化,则分别地得到了Flory状态方程理论和Sanchez格子流体理论所给出的公式。     

White流体重整化群理论的标度性质

平均场状态方程结合重整化群理论的方法能预测流体的临界性质以及远离临界点的热力学性质. 利用经典的参数型状态方程结合White的重整化过程计算了CO2以及多种正构烷烃(C1～C7)的汽液相平衡热力学性质, 并在此基础上讨论了真实流体在临界点附近的非对称性质. 计算结果表明, White的流体重整化群理论能够很好地预测流体的相平衡热力学性质, 但是对于临界非对称性质不能给出与标度理论相符的结果.     

用平均场理论研究盘状液晶分子间氢键对清亮点的影响

我们前期的合成和实验发现, 对于一系列含酰胺基支链的苯并菲分子, 其生成的液晶的清亮点的高低与分子间氢键的数目有关. 采用Gay-Berne势模拟液晶分子的双体势, 用量子化学和分子力学相结合的ONIOM (HF/STO-3G: UFF)方法优化含酰胺基支链的苯并菲分子的单体和双体的构型和能量, 从而获得Gay-Berne势的参数. 在此基础上, 根据平均场理论, 解一个关于序参量和温度的积分方程, 求出液晶的清亮点. 计算结果与实验一致, 可以解释清亮点和分子间氢键的关系.     

高聚物高压下的状态方程

本文从高分子体系内分子链间相互作用能出发,得到了一个描述高聚物高压下的等温状态方程 从实验中发现n、m为普适常数,n=6.14,m=1,16.在不存在转变的情况下,该方程对处于玻璃态、结晶态及液态高聚物体系均适用.     

荧光光谱法研究注射用头孢美唑钠与牛血清白蛋白的相互作用

运用荧光光谱法研究了注射用头孢美唑钠(Cefmetazole Sodium,CS)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.CS对BSA具有荧光猝灭作用,其猝灭方式为静态猝灭,求出了猝灭常数,结合常数及结合位点数.在297 K和311 K时用Stern-Volmer方程和热力学方程处理实验数据,得到了结合常数KA、热力学参数...     

模拟吸附在狭缝微孔中的丙烷的微观结构

用巨正则系综MonteCarlo（GCEMC）方法模拟了活性碳孔吸附丙烷时的微观结构．在GCEMC模拟中,非极性丙烷分子采用单点LJ球状分子模型,狭缝活性碳孔墙采用10－4-3势能模型．在温度T＝134．3K下,模拟并观察到了丙烷分子在狭缝活性碳孔中的吸附、脱附以及毛细凝聚现象,得到了吸附等温线和孔中流体的局部密度轮廓图．从分子水平出发,详细分析了吸附、毛细冷凝时孔中流体的微观结构,为认识、理解吸附的微观机理提供了工具与借鉴．     

β-环糊精与苯基偶氮(4-偶氮-1)-2-萘酚(苏丹红Ⅲ)相互作用的光谱研究

利用分光光度法研究了苯基偶氮(4-偶氮-1)-2-萘酚(苏丹红Ⅲ)与β-环糊精的包合机理。用红外光谱法确认了主体分子对客体分子的包合深度。结果表明:苯基偶氮(4-偶氮-1)-2-萘酚与β-环糊精形成1∶1的包容络合物,包合常数为7.95×102L/mol,求出了包合反应热力学参数ΔG,ΔH及ΔS,整个包合过程受熵变控制。     

黄芩类药物与人血清白蛋白相互作用的研究

本文利用荧光猝灭技术和紫外可见分光光度法研究了黄芩苷和汉黄芩苷与人血清白蛋白的结合性质,由药物对血清白蛋白的荧光猝灭作用求出了其结合常数. 根据热力学参数,确定了结合力的性质. 并进一步研究了Zn2+, Mg2+, Al2+,和 Cu2+存在时对结合性质的影响. 不仅对于揭示体内药物动力学问题,指导临床合理用药具有一定意义,而且对于进行药物分子设计、开发新药等也具有重要指导意义.     

用密度泛函活性理论和Hammett常数预测单双取代苯酚的酸性

用从头算和密度泛函理论准确预测分子的酸碱性仍然是一个悬而未决的理论和计算难题. 近年来运用密度泛函活性理论(DFRT)发展的分子静电势和价自然原子轨道等概念为该问题的解决提供了一个简单而有效的途径. 最近我们还提出用Hammett常数预测分子酸碱性, 并发现对苯甲酸衍生物其预测精度与DFRT方法一致. 本文将这两个新方法运用于苯酚衍生物体系以验证其普适性, 一共计算了83个体系. 发现二者均可以得到较好的预测精度, 且DFRT方法比Hammett常数结果稍好. 对进一步从局部和整体角度理解分子性质的起源以及这些性质的决定因素提供了有益启示. 该文同时还验证了Hammett常数求和规则的普适性.     

适用于TATB,RDX,HMX含能材料的全原子力场的建立与验证

报道一个适用于三种常见的含能材料分子三硝基三氨基苯(TATB),环三亚甲基三硝胺(RDX),环四亚甲基四硝胺(HMX)的全原子力场.力场采用广泛使用的力场函数形式,其中键参数通过拟合量子化学密度泛函计算的数据获得,电荷参数和范德华参数通过拟合相应的分子晶体的物理性质(密度和升华焓)优化得到.通过计算分子和分子晶体的性质显示该力场可以用来准确地预测分子结构、分子振动频率和分子晶体的晶胞参数、密度和升华焓.进一步的验证显示该力场可用来较为准确地预测分子晶体的状态方程和机械模量.