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物理化学学报 2020年第1期36卷 21-31页

作者：展金秀冯峰许敏姚立葛茂发中国科学院化学研究所北京分子科学国家研究中心分子动态与稳态结构实验室中国科学院分子科学科教融合卓越创新中心北京100190 中国科学院大学北京100049

纳米粒子在生物医学和大气环境领域的广泛研究使得其生物安全性越来越受到重视。目前已经有许多研究关注纳米粒子与细胞的相互作用及细胞毒性问题。本综述从细胞力学-化学偶联的角度总结了近五年来有关纳米粒子与细胞相互作用的研究进... 详细信息

纳米粒子在生物医学和大气环境领域的广泛研究使得其生物安全性越来越受到重视。目前已经有许多研究关注纳米粒子与细胞的相互作用及细胞毒性问题。本综述从细胞力学-化学偶联的角度总结了近五年来有关纳米粒子与细胞相互作用的研究进展。首先介绍了与细胞力学-化学偶联性质相关的分子基础以及目前检测细胞机械性质的纳米技术,然后重点讨论了纳米粒子对细胞粘附、骨架、刚度和迁移性质的影响。在此基础上,进一步指出了纳米生物力学-化学偶联的挑战与展望。

关键词：纳米粒子细胞机械信号转导相互作用力学-化学偶联

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中等挥发性有机物研究进展

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环境化学 2021年第10期40卷 2960-2978页

作者：王珂王炜罡刘肖李俊玲陈岩李杰杨文夷葛茂发分子动态与稳态结构国家重点实验室北京分子科学国家研究中心中国科学院化学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 新疆大学资源与环境科学学院乌鲁木齐830046 中国环境科学研究院环境标准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国科学院大气物理研究所北京100029

中等挥发性有机物是挥发性介于气态挥发性有机物和颗粒态难挥发性有机物的一类重要的有机物,其可以在气相和颗粒相进行配分,根据其结构可分为脂肪族及脂环族化合物、芳香族化合物以及杂环化合物等.近年来的研究发现其对大气氧化性及二... 详细信息

中等挥发性有机物是挥发性介于气态挥发性有机物和颗粒态难挥发性有机物的一类重要的有机物,其可以在气相和颗粒相进行配分,根据其结构可分为脂肪族及脂环族化合物、芳香族化合物以及杂环化合物等.近年来的研究发现其对大气氧化性及二次有机气溶胶的生成具有重要贡献,但由于测量技术及机理研究的局限,使得针对其研究和认识还处于起步阶段.本文从中等挥发性有机物的定义、测量技术、外场观测、实验室机制以及模型模拟等方面进行了综述.进一步针对已有关于中等挥发性有机物所面临的问题和挑战进行了展望.

关键词：中等挥发性有机物二次有机气溶胶大气氧化

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土壤释放大气活性含氮物种的研究进展

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矿物岩石地球化学通报 2020年第1期39卷 44-50,I0002,I0003页

作者：张文倩葛茂发佟胜睿贾晨辉李伟然张欣然中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室北京100190

土壤是大气活性含氮化合物(N2O、NOx、HONO和NH3)的重要来源。这些含氮物种释放到大气中与一次污染物发生反应,对大气氧化性和污染物的生消起到重要作用。土壤释放这些大气活性含氮物种涉及生物、化学、物理等多个过程,这些过程的反应... 详细信息

土壤是大气活性含氮化合物(N2O、NOx、HONO和NH3)的重要来源。这些含氮物种释放到大气中与一次污染物发生反应,对大气氧化性和污染物的生消起到重要作用。土壤释放这些大气活性含氮物种涉及生物、化学、物理等多个过程,这些过程的反应物和反应产物之间又存在复杂的相互作用。土壤的理化性质如土壤酸碱度、湿度、含水量等对这些含氮物种的释放量有重要影响。目前在量化上述活性含氮物种以及模拟评估土壤释放过程对空气质量的影响方面存在不足。本文概括了目前国际上有关土壤释放上述活性含氮物种的机制和影响因素的研究现状,指出未来的研究需要进一步完善土壤释放活性含氮物种的关键微观机理,揭示土壤释放过程对大气污染的影响机制,以期为提高空气质量提供科学指导。

关键词：土壤活性含氮物种大气污染

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多次碰撞条件下金阳离子诱导的甲烷碳-碳偶联

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物理化学学报 2020年第1期36卷 188-196页

作者：任熠刘清宇赵艳霞杨祁何圣贵中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049 北京分子科学国家研究中心北京100190 中国科学院分子科学科教融合卓越创新中心北京100190

金属正离子与甲烷的反应活性有着广泛的研究,但已报道的离子分子反应通常在单次碰撞或低碰撞能条件下发生。本文介绍最近搭建的一个由迁移管与离子漏斗组成的离子分子反应装置,在多次碰撞与可变碰撞能条件下研究离子分子反应。离子源产... 详细信息

金属正离子与甲烷的反应活性有着广泛的研究,但已报道的离子分子反应通常在单次碰撞或低碰撞能条件下发生。本文介绍最近搭建的一个由迁移管与离子漏斗组成的离子分子反应装置,在多次碰撞与可变碰撞能条件下研究离子分子反应。离子源产生的Au+在迁移管内与甲烷反应,经漏斗与离子阱收集后由质谱检测。该反应装置的反应气压可达100Pa,且离子与分子的碰撞能可通过迁移管与离子漏斗间的电势差调节。利用该装置,我们研究了闭壳层Au+离子与甲烷的反应,并观测到碳―碳偶联产物Au C2H4+生成。密度泛函理论计算表明经由Au―CH2与Au―CH3物种的两条反应通道均可发生碳―碳偶联反应(Au++2CH4→Au C2H4++2H2)。离子轨迹模拟表明迁移管与漏斗间的电场可提供足够的碰撞能促进碳―碳偶联反应发生。

关键词：金甲烷离子分子反应碳―碳偶联质谱

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货币金属团簇的结构、稳定性与反应活性

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南昌大学学报（理科版） 2022年第1期46卷 1-15页

作者：赵纪军杜秋莹殷保祺骆智训大连理工大学物理学院三束材料改性教育部重点实验室辽宁大连116024 北京分子科学国家实验室不稳定和稳定物种结构化学国家重点实验室中国科学院化学研究所北京100190

团簇与气体分子的气相反应质谱技术是研究团簇稳定性和反应活性的主要手段,对比反应前后的质谱图横纵坐标变化,可以获得产物、团簇反应活性等信息;结合第一性原理计算,可以深入挖掘团簇、反应中间体、最终产物的结构,探究反应热力学、... 详细信息

团簇与气体分子的气相反应质谱技术是研究团簇稳定性和反应活性的主要手段,对比反应前后的质谱图横纵坐标变化,可以获得产物、团簇反应活性等信息;结合第一性原理计算,可以深入挖掘团簇、反应中间体、最终产物的结构,探究反应热力学、动力学过程,揭示团簇结构、稳定性与反应活性的内在关联。本文综述了Cu^(-)_(n)、Ag^(-)_(n)团簇与NO和O_(2)、O_(2)的气相反应质谱和第一性原理计算研究进展,阐述了具有独特稳定性的新奇开壳层超原子Cu^(-)_(18)、双闭壳层超原子Ag^(-)_(17)的稳定性来源,揭示了NO在Cu^(-)_(n)团簇上吸附的反馈与负反馈作用机制,O_(2)分别在Cu^(-)_(2n+1)、Cu^(-)_(2n+1)(或Ag^(-)_(2n))团簇上遵循双电子、单电子转移机制。其中,O_(2)在Cu^(-)_(n)上的电子转移机制由自旋守恒规则调控,将团簇和O_(2)分别类比于碱、酸溶液,根据不同碱性团簇跨越不同程度的自旋激发或解离势垒并于最后放出近乎相同热量的现象,提出O_(2)吸附与解离新机制自旋协同的拉平效应。能量分解-化学价态自然轨道数据显示,金属Cu^(-)_(n)团簇对NO和O_(2)的活性以及Ag^(-)_(n)团簇对O_(2)的活性皆受团簇的几何构型、电子结构、能量学数据调控。

关键词：货币金属团簇遗传算法第一性原理气相反应质谱超原子

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DNA机械技术的研究进展

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化学通报 2020年第10期83卷 866-874,918页

作者：孙梦雪于婵婵许敏冯雪艳姚立中国科学院化学研究所北京分子科学国家研究中心分子动态与稳态结构实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

近年来DNA机械技术得到了广泛的关注和深入的研究。DNA独特的分子结构和理化性质使构建DNA机械装置成为可能。通过设计更加精巧的机械装置可以产生更加复杂的机械行为或功能。DNA机械技术在研究感知、传递和产生pN力的生物分子的基本特... 详细信息

近年来DNA机械技术得到了广泛的关注和深入的研究。DNA独特的分子结构和理化性质使构建DNA机械装置成为可能。通过设计更加精巧的机械装置可以产生更加复杂的机械行为或功能。DNA机械技术在研究感知、传递和产生pN力的生物分子的基本特性方面发挥了重要作用,这些力学研究对于揭示它们的功能至关重要。本文总结了近年来DNA机械技术的研究进展。首先简要介绍DNA的机械力学基础,然后重点阐述几种DNA机械装置,最后讨论了DNA机械技术的挑战与展望。

关键词： DNA机械技术分子机器传感器分子间相互作用

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纳米颗粒物化学成分测量技术及其应用

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大气与环境光学学报 2020年第6期15卷 402-412页

作者：陈岩王炜罡刘明元葛茂发中国科学院化学研究所北京分子科学国家研究中心分子动态与稳态结构国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

纳米颗粒物是大气颗粒物的重要组成部分,对大气环境、气候变化以及人群健康有着重要的影响。纳米颗粒物物理化学特性,特别是化学组成,在其中起着重要的作用。总结了国内外主要的纳米颗粒物化学成分测量技术,重点介绍了不同测量技术的工... 详细信息

纳米颗粒物是大气颗粒物的重要组成部分,对大气环境、气候变化以及人群健康有着重要的影响。纳米颗粒物物理化学特性,特别是化学组成,在其中起着重要的作用。总结了国内外主要的纳米颗粒物化学成分测量技术,重点介绍了不同测量技术的工作原理和相关仪器的典型结构,并结合大气环境研究中的应用实例,分析了不同测量技术的应用范围及优缺点,最后展望了纳米颗粒物测量技术及应用的发展方向。

关键词：纳米颗粒物测量技术化学成分外场实验室

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基于密度泛函理论的高精度有机分子在线化学位移计算系统

基于密度泛函理论的高精度有机分子在线化学位移计算系统

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2021第二十一届全国波谱学学术年会

作者：李骞唐亚林向俊锋分析测试中心北京分子科学国家研究中心中国科学院化学研究所中国科学院大学分子动态与稳态结构国家重点实验室北京分子科学国家研究中心中国科学院化学研究所

近年来,随着计算化学理论的不断突破,以及计算硬件性能大幅提高,基于第一性原理针对有机分子开展1H和13C化学位移精确计算技术也取得了很大进展,部分方法已经逐步用于较大分子及较复杂分子体系的准确预测[1,2]。本文建立了一套基于密度...

近年来,随着计算化学理论的不断突破,以及计算硬件性能大幅提高,基于第一性原理针对有机分子开展1H和13C化学位移精确计算技术也取得了很大进展,部分方法已经逐步用于较大分子及较复杂分子体系的准确预测[1,2]。本文建立了一套基于密度泛函理论的高精度在线有机分子化学位移计算系统,能够完成分子量小于800分子的在线交互式化学位移计算服务。该平台加快构建分子结构与核磁谱图的映射关系过程,为有机分子核磁谱图的高效指认以及结构精确解析提供了一个新的有力支撑。

关键词：

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钒硼双原子阳离子活化甲烷研究（英文）

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物理化学学报 2019年第9期35卷 1014-1020页

作者：陈强姜利学李海方陈娇娇赵艳霞何圣贵中国科学院化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室北京100190 北京分子科学国家研究中心中国科学院分子科学科教融合卓越创新中心北京100190 中国科学院大学北京100049

3d过渡金属物种活化甲烷的研究已有较多报道,但人们对3d前过渡金属物种与甲烷反应体系的报道非常少,与之相关的甲烷活化机理的认识仍然非常有限。在本工作中,我们通过气相质谱实验和密度泛函理论计算证实了VB+离子可以在热碰撞条件下活... 详细信息

3d过渡金属物种活化甲烷的研究已有较多报道,但人们对3d前过渡金属物种与甲烷反应体系的报道非常少,与之相关的甲烷活化机理的认识仍然非常有限。在本工作中,我们通过气相质谱实验和密度泛函理论计算证实了VB+离子可以在热碰撞条件下活化甲烷产生氢气和碳硼化合物,由于强的静电相互作用,甲烷活化优先发生在VB+离子的V原子位点。甲烷的活化转化涉及二态反应性,在反应的入口处需要经历从高自旋六重态到低自旋四重态的自旋反转。由于V―CH3以及B―H化学键较强,H3C―H键断裂以V―B单元协同插入而非单个V或B原子插入C―H键的方式进行。对VB+活化甲烷的机理认识可以为新型3d过渡金属催化剂活化甲烷的研究提供理论基础。

关键词：甲烷活化前过渡金属硼质谱密度泛函理论

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基于密度泛函理论的高精度有机分子在线化学位移计算系统

基于密度泛函理论的高精度有机分子在线化学位移计算系统

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2021第二十一届全国波谱学学术会议

作者：李骞唐亚林向俊锋分析测试中心北京分子科学国家研究中心中国科学院化学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 分子动态与稳态结构国家重点实验室北京分子科学国家研究中心中国科学院化学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

近年来,随着计算化学理论的不断突破,以及计算硬件性能大幅提高,基于第一性原理针对有机分子开展和13C化学位移精确计算技术也取得了很大进展,部分方法已经逐步用于较大分子及较复杂分子体系的准确预测.本文建立了一套基于密度泛函理论... 详细信息

近年来,随着计算化学理论的不断突破,以及计算硬件性能大幅提高,基于第一性原理针对有机分子开展和13C化学位移精确计算技术也取得了很大进展,部分方法已经逐步用于较大分子及较复杂分子体系的准确预测.本文建立了一套基于密度泛函理论的高精度在线有机分子化学位移计算系统,能够完成分子量小于800分子的在线交互式化学位移计算服务.

关键词：有机分子化学位移计算方法密度泛函理论

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