醋酸水溶液局域结构中氢键环的感知与统计-CPMD模拟结果分析

提出了用于分子动力学模拟后处理氢键网络图的感知算法。对从头算分子动力学(CPMD)模拟的轨迹文件进行统计分析,得到了水溶液中醋酸单分子水合体系的局域结构特征信息。由径向分布函数得到定义氢键的上限,运用图论方法分析了溶液结构中水合团簇大小和简单氢键环结构及头环分布,其中六元环的突出含量与从头算稳定性分析一致。     

Materials Studio软件涉及力场中氢键的研究

利用Materials Studio(MS)材料科学软件,分别采用pcff、COMPASS及cvff力场．计算两个乙醇分子间的氢键作用,考察了氢原子和受体氧原子间距离、成键角度等因素对各种非键作用能的影响。研究结果表明:(1)当将氢链作用看成是范德华作用和静电作用的综合结果时,对氢键的反映cvff最差,COMPASS最好;(2)只要采用合适的范德华作用势函数、力常数以及指定恰当的原子部分电荷,是可以用一般的非键作用来反映氢键的。本文为MS用户初步解释了MS中的力场是如何处理氢键的重要疑问。     

C_2H自由基与Cu_n~(0/-)(n=1-4)团簇的相互作用研究

采用密度泛函理论的B3LYP、BP86和PBE1PBE方法,对Cu_n~(0/-)(n=1-4)小团簇与C_2H自由基间的作用进行了研究。结果表明:在C_2HCu_n~(0/-)(n=1-4)的最稳定结构中,C_2H自由基和Cu团簇都作为整体单元存在,Cu团簇与C_2H自由基中的端基C发生相互作用。自然振动理论(NRT)和自然键轨道(NBO)计算结果表明:团簇与自由基间的相互作用主要是离子键作用。由于Cu团簇与C_2H自由基的相互作用,在红外吸收光谱中,C_2H自由基的C≡C和C-H键的伸缩振动发生了红移,而随着Cu团簇中Cu原子数目的增多,C-Cu键的伸缩振动发生了蓝移。基于含时密度泛函(TDDFT)计算。模拟了C_2HCu_n(n=1-4)阴离子最稳定结构的光电子能谱(PES)。     

醋酸水溶液汽液非接触相平衡的蒙特卡罗模拟研究

采用蒙特卡罗分子模拟法,在吉布斯系综中抽样,对纯组份水和醋酸,以及醋酸水溶液模拟计算汽液平衡共存线。纯组份水SPC/E模型的模拟结果与实验数据相当一致,纯组份醋酸OPLS-UA模型计算的饱和蒸汽压偏低、沸点偏高。对于双组份混合物,液相区的所有模拟点比较接近实验曲线,由于醋酸模型较简单,气相区只有在醋酸摩尔分数X_(HAc)处于中间值(0.5～0.7)时,模拟与实验数据才较为接近。     

纳米碳管中及自由状态下镍团簇形态与熔化的分子动力学研究

采用Rosato-Guillope-Legrand多体势分子动力学方法，模拟了（40，0）纳米碳管中及自由状态下Ni534原子团簇的形态与熔化特性，并对其差异进行了讨论。研究表明，温度T=300K时，碳管中及自由状态下的Ni534都具有晶体特征，但碳管中Ni534团簇的形态为与碳管同轴的单壁Ni管，而自由Ni534团簇为近似球形；碳管中Ni534团簇的熔点在900K以上，而自由Ni534团簇的熔点为696K左右。     

(OsB)_n(n=1-6)团簇结构与稳定性的第一性原理研究

基于第一性原理,采用密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(GGA)对(OsB)_n(n=1-6)团簇各种可能的构型进行了几何结构优化,得出了各团簇的最稳定构型,并对最稳定构型的能量、结合能、二阶能量差分、能隙等性质进行了理论研究。研究结果表明:n=2、3时,体系的基态结构分别为棱形和锅盖形;n=4时,体系的基态结构是对称性为T_d的立方体形状,是本文对称性最高的构型;从n=4开始立方体构型主导着团簇基态结构的生长行为,表明团簇的稳定性不仅与团簇的尺寸大小有关,还与团簇的对称性有关。团簇(OsB)_4的能隙、结合能与能量的二阶差分比邻近的值都大,说明团簇(OsB)_4有较高的稳定性,n=4是团簇的幻数。     

药物化学专利中族性结构的数字编码研究

在利用SMILES线性编码首先将化学结构拆分成Ring和Fragment然后根据各自的属性分别族性化表示的基础上,不考虑结构的具体连接关系,对Ring和Fragment按照预定义的优先次序进行数字编码,以数字编码描述的族性结构还可以进一步族性化处理得到二级数字编码,编码过程由程序自动完成,使得提问结构式和数据库存储的专利结构的数字编码保持一致,可应用于由确定结构检索族性结构的系统之中。     

基于改进TLSER模型的定量结构-疏水性关系

针对理论线性溶剂化能关系模型中氢键碱度的描述进行了改进，应用于一类结构独特的多环七碳化合物及其衍生物的定量结构－疏水性关系的研究中，取得了较为满意的结果。     

W_nH_2(n=1-6)团簇结构与性能的理论研究

采用密度泛函理论中的B3LYP方法在LANL2DZ基组水平上对H_2与W_n(n=1-6)团簇的相互作用进行了计算研究。结果表明,W_nH_2体系的最低能量结构是H2分子的解离性吸附,基本是在W_n团簇最低能量结构的基础上吸附H原子生长而成,说明吸附H原子未改变W_n(n=1-6)团簇的结构和形状;W_nH_2团簇的稳定性比W_n团簇要好;NBO分析表明,W原子比H原子对电荷调节能力稍强,较易与其他原子作用形成新的混合团簇。     

智能结构中压电元件双向换能效率的仿真研究

根据压电振子机电换能等效图,得出压电超声换能器等效二端口网络模型,由此推导了智能结构中压电换能器的双向换能函数.仿真实验表明,驱动-传感换能器对的双向换能效率随负载声阻抗的增大先升高后降低.为提高换能效率,可以采用匹配声阻抗法.     

H2O…NH3分子团簇的结构初探

用从头计算法研究了nH2O…mNH3的氢键团簇体系。分别在HF／6－31＋G（d,p)和MP2／6－31＋G（d,p）水平上对它们的构型进行几何全优化，得到了若干稳定构型，并对各种构型的能量进行了比较。其中构型1A的键长与实验值吻合得较好，构型2B则与文献计算值接近。     

精馏及精馏-膜集成分离乙酸/水

模拟计算考察乙酸／水混合物精馏特性，比较精馏及精馏／膜集成分离过程的能耗特点。塔中部进料，进料级附近出现夹紧点，而塔底部进料时，塔上部出现夹紧点。不同位置的侧线采出通过膜分离后返回塔内对分离效果有影响，且存在一较佳的侧线采出塔级。计算表明通过精馏－－膜集成过程制备无水乙酸可能是一种有应用前景的分离技术。     

直链酸与水相互作用的理论研究

采用量子化学方法中的密度泛函理论B3LYP方法,在B3LYP/6-311++G(d,p)基组水平上,对直链酸(甲酸至庚酸)与单分子水形成的体系进行结构优化和频率计算,从分子水平上研究了体系的相关的结构参数、电荷分布以及结合能,运用AIM理论分析了体系的电了密度拓扑。结果表明:直链酸与水形成两个氢键,其中羧基中氢原子作为质子供体的氢键1的键能强于水的氢作为质子供体的氢键2的键能。氢键1对体系的结合能影响起主导作用。稳定构型为六元环构型。直链酸与水结合能不随碳链增长呈明显变化,在(38.7-39.7)kJ/mol之间。     

结合负载分流的无线传感器网络簇间数据转发算法

针对无线传感器网络能量消耗不均, 出现能量空洞的问题, 提出了一种基于负载分流的簇间数据转发算法. 首先分析簇间数据转发可能导致Sink附近能量空洞的问题. 然后, 基于簇头当前的能量状态、数据量和距离信息等因素提出了负载分配权重. 根据该权重设计了对应的负载分流策略, 并用于簇间数据转发算法中. 仿真实验结果显示: 相比基本EEUC算法和经典LEACH算法, 本文提出的负载分流数据转发算法延长了网络存活时间, 提高了网络能量使用效率.     

无线传感器网络中多事件簇的数据容错与能效研究

基于无线传感器网络中事件簇容错和能效的要求,本文给出多事件簇数据容错模式MED-FT。该模式首先利用剩余能量和事件可信度的积值,给出分布式簇头节点的选举方法;然后,提出了多事件簇重叠区域下节点的处理策略,并且建立了事件簇的数据容错补偿机制。仿真实验表明,具有数据容错模式的多事件簇不仅能获得更长的网络生存周期,并且能获得更好的数据正确性和容错性能。     

无线传感器网络中瓶颈节点的研究

无线传感器网络中的"瓶颈节点"是指那些由于随机部署的原因而不得不成为连接两个或多个区域的孤立的节点.相对于其他节点,这类节点对网络的生存期有着更大的影响.如何找出这些"瓶颈节点"在图论中是一个找到最小割集的问题.基于实际部署的可行性,提出了一个新的"准瓶颈节点"的概念,它对网络具有与"瓶颈节点"类似的影响,但是可以很容易地通过分布式算法找出来.通过分析和仿真,证明了"准瓶颈节点"对网络行为(包括能量消耗速率、丢包率)的巨大影响.最后,提出了一种分布式算法来发现这些节点,并提出了两种有效的解决思路来减小它们的不利影响.     

基于数据驱动的氢粉碎工艺氢含量的预报

针对目前钕铁硼氢粉碎工艺过程中氢含量无法在线检测、动力学模型难以建立等问题,提出利用数据驱动方法实现钕铁硼氢粉碎过程中氢含量的预报,详细介绍了基于LS-SVM的氢粉碎工艺氢含量预报模型的建模过程。预测结果表明,基于LS-SVM的氢含量预报模型对氢粉碎工艺中氢含量的预测误差较小,可满足生产工艺的要求。     

Effect of photoaligning azo dye structure on liquid crystal anchoring energy

A method of controlling anchoring energy of surface interaction of liquid crystal photoaligning substances is considered to enhance the liquid crystal display performances. An important parameter of the dye's molecular structure that determines the ratio of polar and azimuthal anchoring energy is the ability to form dimers. The values of dimerization thermodynamic potentials have been found. The probability of the formation of dye molecules dimers is evaluated. The bonds conjugation transfer via intermolecular hydrogen bond is revealed, and anisotropy of polarizability of the hydrogen bond is evaluated. The effect of dimerization on polar and azimuthal anchoring energy of liquid crystal — azo dye system — is shown.     

6-巯基嘌呤质子转移异构化的量子化学计算研究

采用密度泛函B3LYP方法,在6-311G(d,p)基组水平上对6-巯基嘌呤质子转移引起的硫酮式与硫醇式互变异构反应机理进行了计算研究,获得了互变异构过程的反应焓、活化能、活化吉布斯自由能和质子转移反应的速率常数等参数。计算结果表明,6-巯基嘌呤无论是孤立分子还是一水合物,其硫酮式TP2是最稳定的异构体。计算结果同已有实验结果相符。由硫酮式通过分子内质子转移向硫醇式异构化找到4条反应通道(P1,P2,P3,P4),各通道的活化能分别为114.0,133.9,128.0,95.1 kJ·mol~(-1)。当水分子参与反应以双质子转移机理异构化时,活化能垒显著降低,各通道的活化能依次降为51.2,63.0,70.5,42.8 kJ·mol~(-1),可见,水助催化有利于硫酮式向硫醇式转变。计算结果还表明,氢键的强弱对TP2一水合物的稳定性会有一定的影响。