超临界正己烷—甲醇溶液体系的Monte Carlo模拟：浓度对溶液构型？…

用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ分子模拟方法对正己烷－甲醇溶液体系处于临界状态时微观结构随浓度变化的情况进行了研究。模拟采用随机边界条件，得到了不同浓度条件下体系各基团的径向分布函数。结果表明，在溶液临界状态，正己烷分子有较强的聚集行为，随着溶液中甲醇浓度的变大，正己烷分子的聚集程度逐渐下降；甲醇分子周围正己烷分子的分布有一个最佳的浓度范围，在甲醇浓度为２２．５％时，配位数达到最大；超临界正己烷－甲醇溶液     

甲醇-正己烷和甲醇-环己烷溶液构型的分子模拟

用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ分子模拟方法研究了不同温度条件下甲醇－正已烷、甲醇－环已烷溶液体系微观结构的变化情况。模拟表明，无论是甲醇－正已烷体系，还是甲醇－环已体系，在其溶液的近临界区，甲醇周围溶剂介质的密度最小，而甲醇分子之间的积聚最为明显。通过对氢健分析的结果表明，在溶液临界区，氢键作用与非氢键作用的距离不可区分。     

甲醇与不同碳链烷烃在超临界条件下溶液构型的分子模拟

用Montecarlo分子模拟方法,研究了甲醇与不同碳链的正构烷烃组成的不同浓度的溶液在超临界条件下的构型特征。模拟采用TIP势能函数,使用随机边界条件。模拟结果表明,在不同浓度的溶液中,甲醇周围烷烃介质的分布密度基本上相同,而对于不同介质中甲醇分子之间的积聚行为,不同浓度的溶液表现出不同的特点。当甲醇浓度较低时,甲醇在正戊烷、正己烷介质中形成团聚的程度最大,随着甲醇浓度的提高,甲醇分子之间的团聚趋弱。介质烷烃分子之间的积聚,基本上表现为:碳链越长,分子之间的团聚越加明显,而且,随着烷烃分子的浓度减小,这种趋势愈加明显。     

水-甲醇体系的Monte Carlo分子膜拟

本文应用Monte Carlo分子膜拟方法对水、甲醇水-甲醇的1:1混合物、甲醇无限稀释时的水溶液和水无限稀释时的甲醇溶液等五个体系进行了研究。采用TIP分子位能函数, 得到了上述体系的热力学性质、原子径向分布函数、分子氢键配位数分布。并以Monte Carlo分子模拟获得的结构函数与X射线衍射实验结果进行了比较。     

水-甲醇体系的Monte Carlo分子膜拟

本文应用Monte Carlo分子膜拟方法对水、甲醇水-甲醇的1:1混合物、甲醇无限稀释时的水溶液和水无限稀释时的甲醇溶液等五个体系进行了研究。采用TIP分子位能函数, 得到了上述体系的热力学性质、原子径向分布函数、分子氢键配位数分布。并以Monte Carlo分子模拟获得的结构函数与X射线衍射实验结果进行了比较。     

超临界正十二烷-醇溶液体系的Monte Carlo模拟

用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ 方法研究了超临界正十二烷－醇溶液的分子质心Ｃ－ Ｃ、Ｃ－ Ｏ原子间的径向分布函数． 结果表明, 在临界压力下, 在临界温度附近改变温度时, 十二烷－十二烷分子质心Ｃ－ Ｃ原子间的径向分布函数变化不大, 即温度对十二烷分子间聚集的影响不明显． 在临界温度下, 当压力在临界压力附近变化时, 十二烷－十二烷分子质心Ｃ－ Ｃ原子间的径向分布函数发生了显著变化, 十二烷分子在临界压力以下聚集最强． 在临界状态下, 对于十二烷分别与甲醇、乙醇、正丙醇和异丁醇构成的溶液, 十二烷在异丁醇周围的聚集最强, 在乙醇周围的聚集次之, 在甲醇和正丙醇周围聚集较弱．     

MgCl2/甲醇溶液的近红外光谱研究及量子计算

利用近红外光谱研究了MgCl2/甲醇溶液中的氢键种类及其变化和溶液离子化作用. 近红外光谱结果分析表明, Mg2＋与溶剂发生了强烈的相互作用导致溶液中的氢键发生变化. 随着MgCl2浓度的增加, 多聚体氢键(δ-OHs)减少, 低聚体和二聚体氢键(γ-OHs)增加, OHs总数维持不变. 通过对光谱曲线的分解拟合, 定量地计算了不同浓度范围(0.21～0.62 mol•kg－1)内Mg2＋的溶剂化数为5.5到5.0. 并利用量子化学方法对溶剂化数为5和6的配合物结构进行优化及热力学性质的计算, 通过光谱变化及理论计算推断Cl－可能会以氢键结合甲醇分子的形式存在.     

分子动力学方法研究聚甲基乙烯基醚／水体系中氢键和准氢键的结构与分布

用分子动力学方法模拟室温下不同浓度的聚甲基乙烯基醚／水体系的微观溶剂化结构．得到的径向分布函数和氢键给体和受体距离分布表明,聚合物与水形成的氢键比水之间形成的氢键短约0．005nm．准氢键C—H…O的数目是范德华作用对的7．2％．我们发现,在各浓度下,水分子并不能均匀地分布在聚合物结构单元上,即使在很稀的溶液（3．3％,质量分数）中,仍然有10％左右的醚氧没有和水分子形成氢键．这说明在溶液中,不但高分子链间有紧密的接触,而且高分子链内的链段间也有紧密的接触,导致链上的一些醚氧不能和水分子有效地接触而形成氢键．准氢键随浓度的变化和氢键的变化趋势类似,但形成准氢键的结构单元数目与形成氢键的结构单元数目比值在0．2附近．文献上用动态DSC测量低分子量聚甲基乙烯基醚（PVME）水溶液的相转变焓发现,在浓度为30％左右有一转折,与本模拟所得出的在浓度为27％左右氢键和准氢键比例的转折相关,这给相转变焓的转折点提供了分子尺度的微观解释．另外,浓度小于54％的溶液中存在“自由水”,在86％的浓溶液中每个结构单元大约与1．56个水分子缔合．     

甘油水溶液氢键特性的分子动力学模拟

为了研究低温保护剂溶液的结构和物理化学特性, 以甘油为保护剂, 采用分子动力学方法, 对不同浓度的甘油和水的二元体系进行了模拟. 得到了不同浓度的甘油水溶液在2 ns内的分子动力学运动轨迹, 通过对后1 ns内运动轨迹的分析, 得到了各个原子对的径向分布函数和甘油分子的构型分布. 根据氢键的图形定义, 分析了氢键的结构和动力学特性. 计算了不同浓度下体系中平均每个原子(O和H)和分子(甘油和水)参与氢键个数的百分比分布及其平均值. 同时还计算了所有氢键、水分子之间的氢键以及甘油与水分子之间的氢键的生存周期.     

葡萄糖水溶液氢键结构和动力分析

利用分子动力学模拟方法研究了不同浓度下葡萄糖水溶液的氢键结构和氢键生存周期. 分析了参与i个氢键(分子内、分子间、所有类型)的葡萄糖分子和水分子的百分比分布. 研究发现存在一个特征数N, 参与N个氢键的分子的比例最高, 当iN时, 参与i个氢键的分子的比例随着浓度的增加而减小. 还分析了不同类型氢键(葡萄糖分子内、葡萄糖分子间、水分子间、葡萄糖分子与水分子间、所有类型)的连续和截断自相关函数, 并计算了对应的氢键生存周期.     

DPH-环糊精纳米管状聚集体的计算机模拟

1,6-二苯基－1,3,5-己三烯（1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene）（简称DPH）不能与α-环糊精，但可以分别与β-、γ-环糊精通过超分子自组装作用形成纳米管状结构的聚集体.该文采用分子力学和分子动力学模拟对这些聚集体在中性和碱性下条件的理论模型进行了预测，并分析了其主客体间的非键相互作用以及氢键的形成情况.计算结果表明，在碱性条件下，环糊精分子间氢键的消失导致了纳米管状结构的解离；而空腔过小是α-环糊精和DPH之间不能形成纳米管状结构的原因.     

红外光谱法研究氯化钙甲醇溶液的溶剂化性质

利用红外光谱研究了不同浓度氯化钙甲醇溶液中离子-溶剂和离子-离子的相互作用.溶剂分子谱带的变化说明了钙离子与甲醇分子发生了强烈的相互作用,这种作用主要是通过C-O中的氧原子实现,而溶剂甲醇分子的O-H谱带的偏移主要是离子(浓度)促使氢键发生改变.通过对光谱曲线的拟合,可定量计算阳离子溶剂化数,进一步揭示了溶剂化过程的微观性质.     

LB膜技术对葡萄糖氧化酶分子构象的影响

利用π－Ａ曲线、布儒斯特角显微镜（ＢＡＭ）及ＣＤ光谱对葡萄糖氧化酶（ＧＯＤ）的甲醇溶液铺展在ＣｄＣｌ２水溶液和纯水表面上形成的单分子膜进行了研究，以了解ＧＯＤ分子的自组和折叠情况，发现甲醇或者ＣｄＣｌ２都能ＧＯＤ分子更加疏水，易形成单分子膜，铺展在ＣｄＣｌ２溶液上比铺展在纯水上更加能使ＧＯＤ的单分子膜排列紧密，在表面压较高时，能观察到形成了第二层膜，并且使ＧＯＤ分子的构象从β－折叠片向α－螺旋转变     

香豆素衍生物的TICT态和荧光介质效应

研究了八种７－氨基香豆素衍生物在纯溶剂和二元溶剂体系中的荧光特性。这些衍生物因氨基上Ｈ的取代程度的不同，在溶液中可以形成两种不同的氢键。一种是由溶剂分子提供Ｈ，在香豆素环的２位氧原子上形成的氢键；另一种是由溶质分子提供Ｈ，在香豆素衍生物的７－氨基酸上形成的氢键。     

侧链含氨基的聚(对亚苯基亚乙炔基-对亚苯基-咔唑)三元共聚物的合成及其聚集态下荧光特性

通过Sonogashira偶联反应制备了含有4-[2-(对苯胺)乙烯基]苯(M1)、2,5-二戊烷氧基-1,4-二乙炔基苯(M2)和9-辛基咔唑(M3)3种结构单元的三元共轭聚合物PPEC,并通过核磁共振氢谱确定了3种结构单元的比例为0.54∶1.00∶0.46(M1∶M2∶M3).由于在PPEC的侧链中含有氨基基团,通过在PPEC的THF溶液中分别加入水、甲醇和正己烷,诱导其产生聚集,其聚集后的荧光性质表现出明显的不同,在THF与水的混合溶剂中,PPEC发光强度会随着水含量的增加先是急剧降低,而后在高水含量时发光强度又显著增强;在THF与甲醇的混合溶剂中,PPEC发光强度随着甲醇的加入只是逐渐降低;在THF与正己烷的混合溶剂中,PPEC的发光强度则会随着正己烷的增加而增强.该结果表明氨基通过与水,或者自身所形成氢键作用,改变了PPEC分子链之间的聚集态结构,降低了分子内旋转非辐射能量效率,从而有效改善共轭聚合物的主链发光性质,这为设计聚集态下(或固态下)高性能的荧光共轭聚合物提供了一种新思路.     

溶剂对聚酰胺-胺树形分子模板法原位制备CdS量子点的影响

为了研究非配位型溶剂对聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子的模板法制备CdS量子点的影响, 分别以水、甲醇及二者的混合物( ∶ ＝2∶1)为溶剂, 以4.5代PAMAM树形分子为模板制备了CdS量子点. 结果表明, 相同条件下, 以甲醇为溶剂时制备的CdS量子点为单晶, 平均直径2.7 nm, 尺寸分布窄, 发光强度高; 以水为溶剂制备的CdS量子点为多晶, 平均直径为5.7 nm, 尺寸分布宽, 发光强度低; 在甲醇与水的混合溶剂中制备的CdS量子点为单晶和多晶共存, 平均直径为4.1 nm, 尺寸分布及发光强度都居中. 这主要是由于树形分子的模板作用不同造成的. 树形分子在甲醇中能充分伸展, 起到内模板作用; 树形分子与水之间由双氢键作用而产生交联, 不利于Cd^2＋与树形分子内部基团的配位, 主要起到外模板作用; 在甲醇与水的混合溶剂中, 树形分子则同时起到了内模板和外模板作用.     

在不同复盖度下二组分气体在硅胶上的吸附规律

通过测定不同复盖度下的丙酮－正己烷、苯－正己烷、甲苯－正己烷和正戊烷－正己烷四个二组分气体在硅胶组成吸附等温线，发现它们有着共同的规律，随着复盖度的增加，各体系的组成吸附等温线都逐渐向下靠近它们各自的气液平衡曲线，因此基本上可以反组分吸附相看成二组分液相，其中除了形成最低人沸点的丙酮－正己烷体系以外，其它三个体系的组成吸附等温基本上都可以理想溶液的相对挥发度议程式模拟得到。     

水溶液中氢键寿命的定义和弛豫机理

氢键弛豫过程决定水溶液中分子的动力学行为,氢键寿命作为理论和实验结果中一个重要的参数通常用以描述溶液中的氢键动力学性质.本文采用SPC/E-P2和SPC/E-OPLS两种力场方法对二甲基亚砜(DMSO)水溶液体系进行分子动力学模拟,计算了四种不同定义下的氢键寿命,并进行了对比阐述,连续性氢键寿命Tc和基于动力学平衡方法下的氢键寿命TR较短,它们忽略了不成功的氢键交换过程,稳定态模型下的氢键寿命TPR能够真实体现氧键转换过程,可作为标度衡量其它量值.间歇性氢键寿命T相对最长,重复统计了氢键成功交换后的恢复概率.随着二甲基亚砜浓度增大,TC、TI、TR和TPR不断增大,分子平动扩散系数在中等浓度达到极小,说明氢键寿命与分子活动性无决定性关联,同类型氢键在不同浓度下的寿命差异表明氢键寿命具有分子环境依赖性;水分子和二甲基亚砜分子氢键个数降低,氢键受激角度扭曲和拉伸概率下降,TC和TR不断接近,氢键交换受体密度降低使氢键交换速率下降,TPR不断增大,氢键寿命与其周围氢键密度密切相关.TI与TPR的比值体现了氢键交换的局域性,其变化趋势与分子平动活动性趋势相同.两种力场下氢键寿命的差异也说明氢键的寿命具有明显的理论模型依赖性.     

聚硅氧烷聚脲多嵌段共聚物中氢键的研究

采用多种手段研究了聚硅氧烷与聚脲嵌段共聚物中所存在的各类氢键．特别探讨在聚硅氧烷软段中引入极性氰丙基对体系成氢键能力的影响和两相间相互作用力的情况结果表明，在软段分子中引入极性氰丙基有利于增加聚硅氧烷分子与聚脲链段的相互作用，这一相间作用力使两相间界面层厚度随着硬段分子量的增加而加宽，并发现在聚硅氧烷聚脲嵌段共聚物中硬段的聚集形态随溶液浓度改变变化不大，其中氢键随着温度升高而下降．     

表面活性剂在溶液中聚集形态的动力学模拟

用耗散颗粒动力学模拟方法(DPD)展示了表面活性剂分子在溶液中的聚集形态，用扩散程度表征了表面活性剂溶液中的自组装情况。结果发现：这种分子动力学模拟方法能够直观地得到表面活性剂的聚集形态；随着表面活性剂的浓度增加，聚集形态依次从球状胶束、棒状或虫状胶束，六角状相，向层状相变化。