钙钛矿型CaSiO_3解压缩和重压缩过程的分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法 (MD)研究了 3 0 0K时钙钛矿型CaSiO3 ,从高压到负压的解压缩过程 .MD模拟获得的P V关系与实验数据相近 ,与已报道的MD模拟数据基本一致 ,所得体积模量也在实验数据分布范围内 .减压缩和重压缩的MD模拟数据与实验结果相似 .钙钛矿型CaSiO3 解压缩成非晶态时 ,存在两个结构破坏阶段 :破坏硅氧八面体和破坏钙氧二十面体 .当钙氧二十面体被破坏后 ,重压缩不能得到钙钛矿型结构 .只要钙氧二十面体未被破坏 ,重压缩可恢复钙钛矿型结构 .本研究得到的结果尚未见相关报道 .由MD模拟数据计算了CaSiO3 系统的红外光谱 ,分析这些数据可知钙钛矿型CaSiO3 解压缩非晶化是一个二阶软模相变 .研究表明钙钛矿型CaSiO3 结构存在一个等容的亚稳极限 ,其解压缩非晶化是一个受动力学控制的亚稳状态 .     

连翘苷荧光传感器的构建和应用

以柠檬酸为碳源,三聚氰胺和甲醛为双掺杂剂合成碳量子点,并对合成的量子点进行透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外吸收光谱(UV)和荧光光谱(RF)表征,结果表明该量子点粒径均一,发光稳定,适合用作荧光探针。优化了碳量子点含量、pH、反应时间以及温度等影响因素,结果显示检测波长λmax=425 nm时,连翘苷在0.008~0.030 mg/mL范围内有良好的线性关系,1/△f=0.00005(1/c)+0.0003(R2=0.9948),加标回收率在92.5%~106.3%之间,RSD<5%,且干扰物质、反应时间、温度等因素在一定范围内对实验结果的测定无影响。该方法可用于药剂中连翘苷含量的测定。     

室温熔盐二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂-尿素体系的分子动力学模拟

应用分子动力学模拟了25 ℃和50 ℃时新型室温熔盐二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂[LiN(SO2CF3)2, LiTFSI]与尿素(摩尔比为1:3.6)体系的结构与动力学性质. 在两个温度下体系的微观结构基本相同, Li+的配位数约为5, 且都是与溶剂和阴离子中的氧原子发生配位. 对TFSI-的研究表明, 每个TFSI-只提供四个氧中的一个与Li+配位; 而且在Li+的配位层中, TFSI-具有顺、反和gauche 等不同的构象, 并且不同构象出现的几率会随着温度的改变而改变.     

受限于纳米碳管中的乙醇分子的结构和扩散的分子模拟研究

利用分子模拟研究了常温常压下受限于(8,8) (管径1.081 nm)和(15,15) (管径 2.035 nm)单壁纳米碳管中的乙醇分子. 对受限分子的径向密度分布和氢键等静态性质以及扩散性质进行了分析. 结果显示在管内乙醇分子的平均氢键数目和主体相一致. 乙醇分子在(8,8)碳管内具有高度有序的结构, 而在(15,15)碳管内由于空间的增大导致结构有序度的降低, 其中分子取向已呈随机分布. 进一步对扩散系数的分析发现, 在管内乙醇分子的轴向扩散系数低于主体相, 特别在(8,8)碳管内乙醇分子几乎丧失了轴向扩散能力.     

苯并三氮唑及其羧酸酯衍生物对铜缓蚀机理的分子动力学模拟研究

用分子动力学(MD)方法, 模拟计算了5种铜缓蚀剂[苯并三氮唑(BTA)、苯并三氮唑-5-羧酸甲酯(MBTC)、苯并三氮唑-5-羧酸丁酯(BBTC)、苯并三氮唑-5-羧酸己酯(HBTC)、苯并三氮唑-5-羧酸辛酯(OBTC)]与Cu₂O晶体的相互作用. 结果发现, 中性条件下缓蚀剂分子与Cu₂O晶体的结合能均大于酸性条件下的数值, 但两种条件下结合能的大小排序均为OBTC＞HBTC＞BBTC＞MBTC＞BTA. 对体系各种相互作用以及对关联函数g(r)的分析表明, 体系结合能主要由库仑作用提供, Cu₂O晶体中的Cu原子与缓蚀剂分子中的N原子之间形成了配位键. 在与Cu₂O(001)晶面结合过程中, BTA及其衍生物分子发生了扭曲变形, 但形变能远小于体系的非键相互作用能.     

Exact Fixed-node Quantum Monte Carlo： Self-optimizing Procedure

In this paper, a novel exact fixed-node quantum Monte Carlo (EFNQMC) algorithm was proposed, which is a self-optimizing and self-improving procedure. In contrast to the previous EFN-QMC method, the importance function of this method is optimized synchronistically in the diffusion procedure, but not be-fore beginning the EFNQMC computation. In order to optimize the importance function, the improved steepest descent tech-nique is used, in which the step size is automatically adjustable.The procedure is quasi-Newton type and converges super linear-ly. The present method also uses a novel trial function, which has correct electron-electron and electron-nucleus cusp condi-tious. The novel EFNQMC algorithm and the novel trial func-tion are employed to calculate the energies of 1 ^1A1 state of CH2, ^1Ag state of Cs and the ground-states of H2, LiH, Li2 and H2O.     

量子点PbS修饰纳米结构TiO2复合膜的光电化学研究

用光电流作用谱、光电流-电势图等光电化学方法研究了ITO(铟锡氧化物导电玻璃)/TiO₂ /Q-PbS(量子点PbS)膜电极的光电转换性质。结果表明，由于量子尺寸的效应，在膜电极制备中，随着ITO/TiO₂电极在饱和Pb(CH₃COO)₂溶液中浸泡时间的不同，所制备的Q-PbS颗粒大小不同，禁带宽度随着浸泡时间的增大而减小，浸泡时间为40 s、在80 ℃烘干下制备的Q-PbS的禁带宽度为1.68 eV，其价带位置为-5.072 eV。Q-PbS修饰ITO/TiO₂电极可使光电流发生明显的红移，从而提高宽禁带半导体的光电转换效率。     

固液相变的分子动力学研究Ⅰ─—(KI)_(108)离子簇的熔化和凝固(英)

通过分子动力学模拟，考查并分析了（KI）108离子簇的结构、能量和相变的动力学行为．在加热和冷却过程中，离子簇再现了熔化和凝固现象，而且熔化起始于立方体的其一顶点，熔化的离子簇不是球形的，说明了离子簇的非湿特征．根据结晶的成核速率，讨论了电子衍射实验中观察KI凝固的可能性     

高分子玻璃化转变过程的分子动力学模拟本科教学实验

玻璃化转变是高分子专业教学中的重要内容,转变过程中自由体积的变化和分子链段的运动是理解玻璃化转变的难点。在计算机上使用分子模拟的方法得到三维的可视化图形,可以更直观地观察到自由体积和分子链的变化。提炼近年分子模拟技术在玻璃化转变研究中的最新科研成果,得到既有理论基础又适合本科教学的课程素材。分子模拟可以实现了仪器测试无法达到的超快速升降温,并与仪器测试得到的实验结果相对照,验证了普通实验很难验证的理论观点,从而拓展了本科实验的范围,达到了很好的教学效果。     

熔体快速冷凝过程的微观结构演化

采用分子动力学模拟技术研究了金属间化合物AuCu3熔体的双体分布函数、键对、多面体、配位数等在快速凝固条件下随温度的变化情况，详细考察了AuCu3中微观组团随温度的演化特点.结果表明，AuCu3熔体降温至700 K时双体分布函数的第二峰已发生劈裂，液态金属中已经产生了非晶态；同时液体中的键对数及多面体数与温度的关系都表明，在上述向非晶转变的过程中，AuCu3熔体的确发生了微观结构组态的变化，其中以液体中的缺陷多面体随温度变化最为剧烈.