水分子团簇结构的改变及其生物效应

概述了近30年来从水分子团簇结构的发现到水分子簇的稳定结构及相关理论计算的研究进展;总结了改变水分子团簇结构的四种方法．包括外加磁场、外加电场、激光辐射以及直接加热法．分别讨论了这四种方法的作用机理;最后简要介绍了改变水分子团簇结构所诱发的生物效应,并对该领域的研究前景作了展望。     

水分子团簇分子力场方法的比较研究

采用传统水分子力场模型(SPC, TIPnP(n=3-5))和极化模型(POL3, AMOEBA, SPC-FQ, TIP4P-FQ)对水分子二聚体团簇性质进行了比较和研究. 以从头计算和实验数据为依据, 分析水分子在外场作用下体系的静电极化, 电荷转移和分子结构变化. 通过水分子二聚体结合能和各分解能量项评价极化静电势能在双分子结合能中的地位和作用, 以及各水分子力场的适用性. 通过水分子团簇多体相互作用能的计算,展示不同极化水分子力场定量计算极化能量的实际能力. 通过对力场模型结果的对比和分析, 为进一步发展极化力场模型, 并应用到其他体系提供借鉴和依据.     

水分子凝聚体系的介孔结构分形学

透射电镜研究表明，4,40-双硬脂酰胺基二苯醚在水中聚集、自组装成缠绕细纤维状聚集体，进而使整个体系形成三维网络结构．水分子被包囊在这个网络结构中，形成一种新型的凝聚体系(水分子凝胶)．水分子凝胶是一种典型的纳米介孔物质，其复杂的微孔结构可以用分形维数D来表征，通过气体吸附方法(孔度法和比表面积法)计算，求得水分子凝胶体系的微孔结构的分形维数为2.1?2.2．对于纤维状三维网络结构的分形表征，通过粘度法和Cayley分形树模型得出分形维数为1.98．由此推测其分形网络形成的过程是一个初始成核-生长-枝化的循环过程．     

Orientation and Structure of Ionic Liquid Cation at Air/[bmim][BF4] Aqueous Solution Interface

The watermiscible room temperature ionic liquid 1butyl3methylimidazolium tetrafluorob orate （[bmim] [BF4]） is a model system for studying the interactions between ionic liquid and water molecules. In this work the orientational structure of the low concentrated aqueous solution of [bmim] [BF4] at the air/liquid interface was investigated by sum frequency gener ation vibrational spectroscopy. It has been found that at very low concentrations, the butyl chain exhibited a significant gauche defect, indicating a disordered conformation; and the cation ring oriented with a fairly small tilting angle at the surface. When the concentration increased, the cation ring tended to lie flat at the surface, and the gauche defects of the butyl chain decreased due to the intermolecular chainchain interactions and the consequent more ordered interfacial molecular arrangement. Additionally, the antisymmetric stretching mode in the PPP and SPS spectra exhibited a peak shift, showing that there exists more than one kind of orientation or chemical environment for the butyl CH3 group. These results may shed new light on understanding the surface behavior of watermiscible ionic liquids as well as the imidazolium based surfactants.     

水分子链受限于单壁碳纳米管结构的密度泛函理论研究

本文采用第一性原理的密度泛函理论,主要以(6,6)Armchair型,(11,0)Zigzag型单壁碳纳米管为研究对象,研究了水分子链在碳纳米管内部吸附的稳定结构,以及结合能随其结构的变化.结果表明:当水分子链受限于碳纳米管内部时,引起碳纳米管直径收缩,这主要是由于水分子链与碳纳米管之间的氢键作用以及范德华弱相互作用所引起的.随着碳纳米管半径的增加,两种单体之间的结合能逐渐减小,但当碳纳米管半径增加至6.78时,其结合能又有所增加,这是由于在优化过程中,水分子链单体之间的氢键作用大于水分子链与碳纳米管之 关键词： 水分子链/单壁碳纳米管 密度泛函理论 结构稳定性     

表面增强拉曼散射概述

表面增强拉曼散射概述武建劳，郇宜贤，傅克德，张鹏翔（陕西师范大学物理系西安７１００６２）Ｔｈｅｓｔａｔｕｓｏｆｓｕｒｆａｃｅ－ｅｎｈａｎｃｅｄＲａｍａｎｓｃａｔｔｅｒｉｎｇＷｕＪｉａｌａｏ；ＨｕａｎＹｉｘｉａｎＦｕＫｅｄｅ；ＺｈａｎｇＰｅｎｇｘｉａｎ...     

水的非线性振动能谱的自陷理论计算

用非线性自陷方程的动力学理论计算了水分子、液体水和水蒸汽等的ＯＨ和ＨＯＨ键的非线性振动的量子振动能谱，所得结果与实验值符合得较好，也比简正模式和局域模式的结果较好． 关键词：     

形变碳纳米管中水的输运行为研究

水分子通过碳纳米管的运输行为对认识生命的新陈代谢活动、海水淡化和纳米运输器件有着重要的参考作用.本文通过分子动力学的方法研究了水分子通过形变碳纳米管的运输行为,即椭圆柱状碳纳米管的离心率e对管内水分子输运的影响.结果发现椭圆柱状碳纳米管的离心率对管内水分子的偶极矩概率分布、径向函数分布和流量有重要的影响作用.分析认为碳纳米管的形变使管内水分子的偶极矩态及其运输状态发生变化;同时也发现在一定范围内通过改变碳纳米管的形状能起到分子开关的作用.     

水分子OH键振动能谱的计算

假定自陷作用的强度与激发态相关，定性地分析了能量随参数变化的规律，并根据已知低能级的实测数据，拟合出了参数与激发态能级层次序数ｎ之函数关系，并以此计算较高能级的理论值，得到了更好的结果。