Reaction Activity of Kaolinite Surfaces：Quantum Chemistry Calculations

The anion-kaolinite surface infractions and AuS - adsorption onto the surfaces of kaolinite were studied using the self-consistent-field discrete variation ( SCF - Xα - DV) method. Electronic structure and energies of the system of anion AuS- adsorbed on an atomic cluster of kaolinite were calculated. The results show that the systems with lower total energy are those AuS- adsorbed on the edge surfaces, which indicates that the systems of adsorption of AuS- on the edges are more stable relative to those adsorbed on the basal plane. On the other hand, bond order data suggest that significant shifting of atomic charge and the overlapping of electronic cloud between Au ( Ⅰ ) of the AuS- and the surface ions of kaolinite would take place in the systems with AuS - being adsorbed on the edges, especially at the she near A1 octahedra. Therqrore, it can be concluded that edge sites will dominate the complexation reactions of the surfaces of kaolinite, with negligible contributions from other fimctional groups on the basal plane, which are dominated by either siloxane sites in silica layers or aluminol sites in gibbsite layers.     

图形软件与Gaussian 98 W程序的联合应用研究

根据量子化学计算的要求，探讨了以图形方式输入计算所需初始坐标的方法，并在Gaussian 98w平台上对相关计算模型进行了优化，进而用可视化软件分析了Gaussian 98 W的计算结果，实现了Gaussian 98 w程序的图形输入和图形输出，使量子化学计算和讨论方便直观。     

桂皮酰哌啶类化合物结构与抗惊活性关系的量子化学研究

利用量子化学从头算方法，对13种桂皮酰哌啶类化合物的结构与抗惊生物活性关系进行了研究。采用限制性Hartree-Fock(RHF)方法和6-31G基组，对13种化合物进行全参数优化，得到了它们的稳定构型。并对前线分子轨道能级、轨道组成等性质进行了分析，把它们与实验得到的生物活性参数进行了相关分析，并对某些参量进行了线性回归，得到了回归方程。通过研究发现，桂皮酰哌啶类化合物的抗惊生物活性与分子的前线轨道(HOMO、LUMO)能级和轨道组成存在一定的相关性。通过轨道组成分析发现，具有较高生物活性的分子，其HOMO、LUMO轨道中羰基和烯键所占的比重较大，说明羰基和烯键部位应为此类化合物的活性部位。     

高岭石矿物表面化学的量子化学研究

用量子化学的理论和计算方法，研究高岭石表面的化学状态、表面化学活性位置及其成键特征、结果表明，高岭石分子簇的最高占据轨道基本上是由上、下表面的一些氧原子组成的，且具有较高的能态，说明这些位置具有较高的化学活性，易于与获得电子能力较强的物质形成化学键。而其最低空轨道则主要由硅、铝和少量的侧面O原子组成．相对而言，能级较低，易于与提供电子的体系作用，其化学反应活性较大。因此，当高岭石与带负电荷的离子或离子基团作用时，可能在侧面的位置形成表面化合物。Al和Si都是组成LUMO分子轨道的主要成分，但Al原子的化学活性要大于Si原子，因此，当高岭石表面与提供电子的体系发生化学作用时，最可能的位置应该是八面体的Al原子。     

金属—陶瓷界面电子结构的簇模型量子化学研究

用量子化学离散变分Ｘａ自洽场方法对金属－陶瓷界面电子结构进行研究，讨论原子基组地电子结构的影响，“固体原子”基的计算结果更接近于固体，计算结果表明表面Ｍｇ－Ｏ键不如固体内部Ｍｇ－Ｏ键强，在ＭｇＣｌＡｇ界面上Ａｇ原子的存在又加强了Ｍｇ－Ｏ的键强。     

碱金属对煤灰熔融特性的影响机理北大核心CSCD

碱性矿物质是高碱煤灰沾污结渣的重要影响因素。本文首先通过影像式烧结点试验仪研究了一种准东高碱煤与四种非高碱煤灰的熔融特性,并利用电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP)、X射线衍射仪(XRD)对高碱煤灰熔融过程中元素迁移及矿物变化进行研究,在此基础上,进一步利用量子化学理论从微观层面分析了碱性矿物质降低高碱煤灰熔融温度的机理。结果表明:高碱煤比其他四种非高碱煤初始熔融温度低60℃到110℃;随着高碱煤制灰温度的升高,初始熔融温度也由700℃逐渐升高至770℃,初始熔融的量也随之降低,其沾污、结渣倾向减弱;灰中K_2SO_4、NaAlSiO_4参与灰中低温共熔体的生成,随着温度的升高其物相逐渐消失;灰中碱性矿物NaAlSi_3O_8的相变活性位点优先受到灰中K^+、Mg^(2+)、Na^+、Ca^(2+)等离子势较低的离子攻击,使其矿物体系中硅氧四面体[SiO_4]^(4-)与铝氧四面体[AlO_4]^(5-)分离成片段,进而发生分子段的重组,形成熔点更低的低温共熔体而增加灰中液相。     

Δ3-1,2,4—噻二唑类化合物的量子化学及构效关系研究

Δ3-1,2,4—噻二唑类化合物具有抑制黄瓜霜霉病毒的杀菌活性。本文用半经验PM3方法对25个该类化合物进行了量子化学计算,并依据原子的净电荷、前沿轨道能级、轨道主要成分及原子在前沿轨道中所占比重等计算结果和多重回归分析讨论了该类化合物的活性部位,为该类化合物结构与活性的研究奠定了理论基础。     

基于太赫兹辐射的甘草主成分光谱分析

采用透射式太赫兹时域光谱系统测试了甘草主成分甘草酸、甘草次酸以及甘草苷的太赫兹光谱,发现甘草酸、甘草次酸以及甘草苷在0.3~1.72 THz频段内具有明显的吸收特征,此频段内它们的太赫兹吸收峰峰位接近、吸收谱谱线相似。利用量子化学方法模拟甘草酸的太赫兹吸收谱,并与实验谱进行对比指认完成对3种单质的定性分析工作。本文分别采用基于DFT和PM3模型,完成对甘草酸单分子构型的结构优化与频率计算。结果表明,两种方法得到的太赫兹模拟吸收峰与实验吸收峰基本吻合,而且基于DFT模型得到的太赫兹模拟吸收谱波形与实验谱更为接近。最后选取了甘草酸的特征吸收峰1.655 THz及其附近6个数值点的太赫兹吸收系数,将其取平均值后与浓度进行了一元线性回归拟合,拟合结果从理论上验证了甘草酸太赫兹吸收谱符合朗伯比尔定律。     

SF6替代绝缘气体的虚拟筛选与分子设计综述

采用新型环保绝缘气体替代SF₆是电力行业发展的必然趋势,也是助力碳达峰、碳中和的关键举措。该文综述了筛选与设计环保替代气体所面临的挑战及最新进展,从理论计算角度详细阐述了绝缘强度、液化温度、温室效应、安全性能(毒性、可燃性)、灭弧特性等构效关系模型,对比分析了各种理论模型的优缺点,指出现有理论模型所面临的主要问题,模型严重依赖于训练集实验数据且描述符的物理图像不明确,并提出了相应的改进方向,即开展多类型气体的系统性实验研究以及针对气体放电、液化、温室效应、致毒、燃烧、灭弧等过程的微观化学机理研究。同时探讨了多维度构效关系模型在SF₆替代气体的高通量虚拟筛选以及合理化分子设计方面所发挥的重要作用及其局限性。指出了各维度之间的相关性及相互制约关系仍不明确,这是导致至今仍未发现综合性能全面超越SF₆新气体的重要原因,提出了化学键杂化与官能团取代两种新型环保绝缘气体分子结构设计方法,获得了包含分子结构设计与性能评估、实验室合成与测试、工业制备与电气应用等关键步骤的新型环保绝缘气体创新技术路线,为加快电气设备中SF₆     

碳前驱体热解机理的量子化学理论研究——几何结构,反应焓变,化学键和热反应

运用Ｇａｕｓｓｉａｎ９８程序包中半径验的量子化学（ＡＭ１）方法,对间二甲苯系列化合物（苯环上引入不同取代基－ＯＨ、－ＳＨ、－ＣＮ时的化合物）的热裂解机理进行了研究,对设定的８种有自由基形成的热裂解过程中的反应物、产物的全优化几何构型和反应的热力学量的计算结果表明：无论苯环上联接的是吸电子基团还是供电子基团,这些化合物的热裂解键,都是首先从苯环上甲基碳氢键开始,也就是说甲基碳氢键是这类化合物最易断裂的键,也是热裂解的最初反应过程,该结论与实验结果一致;间二甲苯上若联有供电子取代基（－ＯＨ,－ＳＨ）,反应物的热反应活性将增大,若联有吸电子取代基（－ＣＨ）,反应物的热反应活性将减小。间二甲苯系列化合物的热反应活性的顺序为：ｄ１〉ｄ２〉ａ〉ｄ３。