GPU引发的计算化学革命

综述了图形处理器(GPU)在计算化学中的应用和进展.首先简单介绍了GPU在科学计算中应用的发展,然后分别详细讲述了迄今几个使用GPU和CUDA(compute unified device architecture,显卡厂商Nvidia推出的计算平台)开发工具设计的量子化学计算和分子动力学(MD)模拟的算法和程序,尤其对目前唯一完全使用GPU技术开发的量子化学计算软件TeraChem做了完备的介绍,包括算法、实现的细节和程序目前的功能.此外,本文还对GPU在计算化学上将会发挥的作用做出了极为乐观的展望.     

改性海藻酸钠聚集行为对电纺纳米纤维形貌的影响

以过硫酸钾(KPS)为引发剂, 采用双丙酮丙烯酰胺(DAA)对海藻酸钠(SA)进行改性, 制备了海藻酸钠-聚双丙酮丙烯酰胺两亲性共聚物(SA-PDAA). 将SA-PDAA与聚乙烯醇(PVA)复配, 并进行静电纺丝, 制得SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维. 通过红外光谱、 差示扫描量热和荧光光谱表征了SA-PDAA的结构和性能, 通过黏度仪、 表面张力仪和电导率仪测试了SA-PDAA纺丝液的物理性能, 用扫描电子显微镜表征了SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维的形貌, 考察了SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维的释药性能. 结果表明, DAA接枝到SA分子链上, SA-PDAA的临界聚集浓度为0.072 g/L, SA-PDAA具有良好的两亲性, SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维具有均一的形貌. 改性后的SA可以有效地减缓药物释放速度, 提高SA-PDAA/PVA电纺纳米纤维的缓释性能.     

高效液相色谱法检测化妆品中着色剂罗丹明B、金光红C和颜料红57

采用N,N-二甲基甲酰胺提取样品中的待测物,建立了化妆品中禁、限用着色剂罗丹明B、颜料红57和金光红c的高效液相色谱检测方法。以XDB-C18柱为分析柱,5mmol／L四丁基氢氧化铵-氢氧化钾水溶液（磷酸调至pH7．00）和甲醇为流动相,梯度洗脱。550am（罗丹明B）和480nm（颜料红57和金光红C）为检测波长,柱温30℃,流速1．0mL／min,保留时间定性,外标法定量。结果表明在0．25-20mg／L（罗丹明B和金光红C）、0．5-40mg／L（颜料红57）浓度范围内线性关系良好,检出限分别为5,20,20mg／kg（S／N=10）,实际样品中的加标回收率分别为94．8％～100．5％,95．1％～103．1％,82．5％-90．5％,相对标准偏差为0．9％～4．6％。该方法前处理简单、易操作,检测结果准确可靠。能够满足化妆品中这3种着色剂的检测要求和监管需要。     

NaGdF4:Eu3+的结构和VUV荧光性质

利用水热方法合成了纯度较高的六方结构的ＮaGdF4,在氧气存在条件下950℃加热处理可以使其转变为CaF2型立方结构,在真空紫外光激发下,六方结构的NaGdF4:Eu^3 中的Gd^3 离子吸收一个光子,并将能量分两步传递给Eu^3 离子,发生双光子发射,立方结构的NaGdF4:Eu^3 中存在有一定量的氧离子取代缺陷,使Gd^3 离子4f-5d跃迁移到177nm附近,这与惰性气体放电产生的真空紫外波长一致。     

用规整膜板对砷化镓的三维微结构图形加工刻蚀

以微齿轮图形结构作为规整模板 ,用约束刻蚀剂层技术对GaAs样品表面进行了加工刻蚀 .在有捕捉剂H3AsO3存在的情况下 ,规则微齿轮图形能够很好地在样品表面复制 .刻蚀结果与没有捕捉剂存在时的刻蚀结果做了比较 .另外还测试了不同方法制得膜板的性能 ,初步探讨了电化学模板的制作工艺 .     

含能材料六硝基六氮杂异伍兹烷分子的B3LYP研究

在B3LYP/6-31G^**水平上对六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)分子进行结构优化、集居数分析、自然键轨道和振动频率计算,得到与实验值相符的稳定构型.根据计算结果,讨论了键特性对分子性质的影响.     

g-C3N4/Bi2O2CO32D纳米片复合材料的制备及可见光催化性能研究

采用自组装和化学沉淀法分别制得两种可见光驱动复合材料石墨相氮化碳/碳酸氧铋(g-C_3N_4/Bi_2O_2CO_3).采用X射线衍射光谱(XRD),紫外可见光谱、扫描电镜(SEM)、N_2吸附、电化学阻抗谱(EIS)和X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对制备的催化剂进行了表征.结果表明,制备方法对纳米复合材料的晶相、形态及光学性能没有影响,但是影响g-C_3N_4和Bi_2O_2CO_3之间的相互作用力,导致光生电子-空穴对的分离速率存在显著差异.以可见光驱动苯酚和罗丹明B的降解实验为探针反应检测催化剂的光催化性能.实验结果表明自组装法得到的异质结催化剂中相互作用力更强,催化效果最高.O_2-是罗丹明B降解反应的主要活性物种,染料的光敏化、Bi_2O_2CO_3与g-C_3N_4综合效应,导致光生载流子电荷分离效率更高.     

烧结温度对红色长余辉发光材料Ca0.8Zno.2TiO3∶ Pr3+,Na+性能的影响

采用溶胶凝胶燃烧法合成了Ca0.8Zn0.2TiO3∶Pr3+,Na+纳米红色长余辉发光材料,利用XRD、SEM、荧光分光光度计、热释光谱仪和照度计研究了烧结温度对样品物相、形貌以及发光性能的影响.结果表明:煅烧温度为600℃时生成了CaTiO3相,当烧结温度大于700℃时,出现了Zn2TiO4相;随煅烧温度的升高,样品的晶粒逐渐变大,平均晶粒尺寸均小于100nm;不同温度下样品的激发峰位于328nm,发射峰位于613 nm,归属于P,+的1D2-3 H4跃迁;当烧结温度为800℃时,样品的初始亮度和余辉时间最佳,其分别为2000 mcd/m2和10 min(≥1mcd/m2).     

Electronic Phase Separation in Iron Selenide(Li,Fe)OHFeSe Superconductor System

The phenomenon of phase separation into antiferromagnetic(AFM) and superconducting(SC) or normal-state regions has great implication for the origin of high-temperature(high-T_c) superconductivity. However, the occurrence of an intrinsic antiferromagnetism above the T_c of(Li,Fe)OHFe Se superconductor is questioned. Here we report a systematic study on a series of(Li,Fe)OHFe Se single crystal samples with T_c up to ～41 K. We observe an evident drop in the static magnetization at T_(afm) ～ 125 K, in some of the SC(T_c 38 K, cell parameter c■9.27 ?) and non-SC samples. We verify that this AFM signal is intrinsic to(Li,Fe)OHFe Se. Thus, our observations indicate mesoscopic-to-macroscopic coexistence of an AFM state with the normal(below T_(afm)) or SC(below T_c) state in(Li,Fe)OHFe Se. We explain such coexistence by electronic phase separation, similar to that in high-T_c cuprates and iron arsenides. However, such an AFM signal can be absent in some other samples of(Li,Fe)OHFe Se, particularly it is never observed in the SC samples of T_c 38 K, owing to a spatial scale of the phase separation too small for the macroscopic magnetic probe. For this case, we propose a microscopic electronic phase separation. The occurrence of two-dimensional AFM spin fluctuations below nearly the same temperature as T_(afm), reported previously for a(Li,Fe)OHFe Se(T_c ～ 42 K) single crystal, suggests that the microscopic static phase separation reaches vanishing point in high T_c(Li,Fe)OHFe Se. A complete phase diagram is thus established. Our study provides key information of the underlying physics for high-T_c superconductivity.     

三量子位纯态的混合纠缠

提出了一种特殊的真正的三量子位纯态的混合纠缠,与Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)纠缠和W纠缠不同的是,它同时具有GHZ纠缠和W纠缠的性质。用两个由四个非多余基向量组成的不等价集合来构造混合纠缠态并引入一种新的测量方法,即采用总纠缠度的方法来量化三量子位纯态的纠缠情况（包括混合纠缠）。揭示了Walther等已报道的实验中最终态下出现混合纠缠,且其中W纠缠比GHZ纠缠占比更大这一现象。