检索结果-内蒙古大学图书馆

Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 199-210,I0102页

作者：刘晓云但晓寒史强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分子科学国家研究中心北京100190 中国科学院大学北京100049

金属-氢配合物在多种催化反应中起着重要作用最近的研究表明,与吡啶基团共价连接的钨氢配合物可以发生协同的质子耦合电子转移反应.本文使用密度泛函理论和非绝热速率理论研究了该类弱氢键体系中的协同质子耦合电子转移反应.首先通过密... 详细信息

金属-氢配合物在多种催化反应中起着重要作用最近的研究表明,与吡啶基团共价连接的钨氢配合物可以发生协同的质子耦合电子转移反应.本文使用密度泛函理论和非绝热速率理论研究了该类弱氢键体系中的协同质子耦合电子转移反应.首先通过密度泛函理论构建了金属-氢配合物质子自由度的二维势能面.然后求解薛定方程得到了波函数和振动能级,并用于分析各对振动态之间的跃迁速率和总的速率常数.结果表明,由于质子给体-受体之间距离的热涨落,即使在质子给体和受体之间仅存在弱氢键的情况下,协同质子耦合电子转移反应和总反应速率常数也可以得到显著增强.

关键词：质子耦合电子转移速率常数密度泛函理论计算非绝热跃迁

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银离子促进神经传导素分子内氢原子转移和C-C键解离反应

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 341-350,I0104页

作者：易秋浩吴海铭骆智训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 中国科学院大学化学科学学院北京100049

色氨酸、酪氨酸和组氨酸是三种基本的氨基酸,也是大脑营养代谢中重要神经传导素的前驱体。本文利用自制的反射式时间飞行质谱仪结合磁控溅射束源和下联管式反应器,在气相条件下研究了这三个氨基酸与银离子的相互作用,揭示了这些有机小... 详细信息

色氨酸、酪氨酸和组氨酸是三种基本的氨基酸,也是大脑营养代谢中重要神经传导素的前驱体。本文利用自制的反射式时间飞行质谱仪结合磁控溅射束源和下联管式反应器,在气相条件下研究了这三个氨基酸与银离子的相互作用,揭示了这些有机小分子在银离子的存在下容易解离并产生碎片和产物重组的现象,并利用密度泛函理论计算,阐明了其中的反应机制。研究发现,银离子能促进氢原子转移,进而影响竞争性的C_(α)-C_(β)和C_(β)-C_(γ)键解离反应。本研究丰富了对这类神经传导素分子基本规律与性质的精准认识,从而有助于深入理解生物体内类似生理过程的化学机制。

关键词：神经传导素色氨酸金属-有机相互作用 C-C键解离质谱

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深度神经网络结合迁移学习和基因遗传算法加速金属团簇结构全局优化

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 321-329,I0010-I0021,I0104页

作者：杨祁李子玉 Peter L.Rodriguez-Kesslerbr 何圣贵中国科学院化学研究所动态与稳态结构化学国家重点实验室北京100190 墨西哥光学研究中心瓜纳华托37150 中国科学院大学北京100049 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

在团簇科学中,搜索金属团簇的全局最小能量结构具有重要的意义.最近,深度神经网络结合迁移学习的全局优化方法被开发出来,以提高金属团簇结构的优化效率,该方法可以大幅减少训练深度神经网络所需的样本数量.为了进一步提高势能面的采样... 详细信息

在团簇科学中,搜索金属团簇的全局最小能量结构具有重要的意义.最近,深度神经网络结合迁移学习的全局优化方法被开发出来,以提高金属团簇结构的优化效率,该方法可以大幅减少训练深度神经网络所需的样本数量.为了进一步提高势能面的采样效率和深度神经网络结合迁移学习的全局优化方法的全局搜索能力,本文提出了一种将基因遗传算法嵌入到深度神经网络结合迁移学习中的全局优化方法.在Pt_(n)(n=9-15)团簇的全局优化中,该方法只需要深度神经网络结合迁移学习的全局优化方法一半的样本数量就能优化得到全局最优结构,同时节省了约70%~80%的计算成本,这表明全局搜索能力的显著提升。在Pt_(14)团簇势能面上的采样结果显示,该方法搜索到低能量的样本(占比25%)比深度神经网络结合迁移学习方法的样本(占比<1%)更多.在Pt_(16)和Pt_(17)团簇的全局最优结构搜索中,本文报道了文献中尚未报道的新结构,证明本论文建立的方法的可行性和先进性.

关键词：全局优化深度神经网络迁移学习基因遗传算法金属团簇铂

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铬氧化物团簇负离子(CrO_(3))_(1-4)O^(-)活化烷烃的尺寸效应

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Chinese Journal of Chemical Physics 2023年第3期36卷 279-288,I0007-I0017,I0099,I0100页

作者：魏龚平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 中国科学院大学北京100049 北京分子科学国家研究中心和中国科学院分子科学科教融合卓越创新中心北京100190

本文采用自行研制的耦合船闸式反应装置的飞行时间质谱,研究了铬氧化物团簇负离子(CrO_(3))_(1-4)O^(-)与低碳烷烃(C1~C4)在298 K温度下的反应.结果表明CrO4-和Cr2O7-团簇可以分别抽取乙烷和甲烷中的氢原子,而Cr3O10-和Cr4O13-团簇在检... 详细信息

本文采用自行研制的耦合船闸式反应装置的飞行时间质谱,研究了铬氧化物团簇负离子(CrO_(3))_(1-4)O^(-)与低碳烷烃(C1~C4)在298 K温度下的反应.结果表明CrO4-和Cr2O7-团簇可以分别抽取乙烷和甲烷中的氢原子,而Cr3O10-和Cr4O13-团簇在检测下限范围内仍对正丁烷呈惰性.理论计算结果表明CrO4-和Cr2O7-团簇具有离域的铬氧自由基(Cr-O^(-·)),与实验中观测到的CrO_(3)_(1,2)O^(-)团簇可以与烷烃发生氢抽取反应相一致.然而,CrO_(3)_(3,4)O^(-)团簇的活性位点转化为相对于O^(-·)自由基活性较低的过氧物种(O_(2)^(2-)).团簇尺寸减小导致CrOy单元具有更负的电荷环境,进而诱使Cr-3d轨道能量升高,可能是引起小尺寸CrO_(3)_(1,2)O^(-)团簇中O_(2)^(2-)位点更倾向于被还原并选择性生成高活性O^(-·)自由基的原因.本工作不仅丰富了人们对与金属键合的O一自由基在温和条件下活化烷烃的化学认识,而且提供了金属氧化物中O_(2)^(2-)物种和O^(-·)自由基之间相互转化的新见解.

关键词：活性氧物种烷烃活化铬氧化物团簇质谱密度泛函理论计算

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Co_(12)C_(12)^(-)——金属碳球烯:一种可用于储氢的幻数团簇新物种

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科学通报 2022年第36期67卷 4302-4305页

作者：耿丽君骆智训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分子科学国家实验室北京100190 中国科学院大学化学学院北京100049

金属碳化物一般具有高强度和高熔点等特点,在电子学和材料学中发挥着重要作用;同时,由于其特殊化学性质也被应用于催化合成有机金属复合物的反应中[1,2],并在储氢材料的开发中展现良好的应用前景[3].众所周知,氢气是满足不断增长的能源... 详细信息

金属碳化物一般具有高强度和高熔点等特点,在电子学和材料学中发挥着重要作用;同时,由于其特殊化学性质也被应用于催化合成有机金属复合物的反应中[1,2],并在储氢材料的开发中展现良好的应用前景[3].众所周知,氢气是满足不断增长的能源需求的可持续解决方案,是替代化石燃料的环境友好型选择.研究人员已经并继续在为开发高效储氢材料以促进氢能利用做出了巨大的努力[4],以期实现碳中和目标.

关键词：金属碳化物储氢材料化石燃料碳中和能源需求环境友好型高熔点

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多分散性对超软球体系结晶行为的影响

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高等学校化学学报 2024年第12期45卷 88-94页

作者：赵璨孙广凯雷博程张丽丽孙昭艳朱有亮伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 吉林大学化学学院超分子结构与材料国家重点实验室长春130012

超软相互作用的粒子堆砌体系能够表现出微相分离、重入熔融和单结构相变等复杂的相行为.近年来,超软球体系的各种性质引起了研究人员的关注,但对这类物质结晶行为的研究仍面临困难.本文利用分子动力学模拟方法探索了超软球体系中聚集体... 详细信息

超软相互作用的粒子堆砌体系能够表现出微相分离、重入熔融和单结构相变等复杂的相行为.近年来,超软球体系的各种性质引起了研究人员的关注,但对这类物质结晶行为的研究仍面临困难.本文利用分子动力学模拟方法探索了超软球体系中聚集体的静态结构和扩散行为.研究发现,单分散性的超软球体系会形成簇晶,具有分散性的超软球体系聚集态结构发生了显著转变;多分散性会降低结晶性,在高分散度下体系中形成簇玻璃结构.通过观测多分散体系的扩散行为发现,体系在低温下无长程扩散现象,而在高温下出现明显的扩散现象.

关键词：超软粒子结晶分子动力学多分散性

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表面活性物质对海洋飞沫气溶胶的产生和理化性质的影响

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地球科学进展 2023年第12期38卷 1203-1212页

作者：徐名兰杜林葛茂发山东大学环境研究院山东青岛266237 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

由于气候和环境效应的影响,海洋上空气溶胶受到研究者的关注。海水中气泡上升至海面破裂时,会把海洋微表层的表面活性物质富集到海洋飞沫气溶胶中,从而影响其物理和化学性质。总结了海洋表面活性物质的来源及其表征量化方法,阐述了表面... 详细信息

由于气候和环境效应的影响,海洋上空气溶胶受到研究者的关注。海水中气泡上升至海面破裂时,会把海洋微表层的表面活性物质富集到海洋飞沫气溶胶中,从而影响其物理和化学性质。总结了海洋表面活性物质的来源及其表征量化方法,阐述了表面活性物质对海洋飞沫气溶胶数浓度及粒径分布的影响,进而归纳了对吸湿性、云凝结核活性和冰核活性的影响机制。由于来源、类型、结构及其他环境条件的不同,表面活性物质对海洋飞沫气溶胶的产生及理化性质的影响具有显著差异,给研究海洋飞沫气溶胶的环境和气候效应造成困难,需要进一步开展表面活性物质的观测和模拟研究,为改进海洋飞沫气溶胶区域和全球建模提供科学支撑。

关键词：海洋飞沫气溶胶表面活性物质表面张力气溶胶产生理化性质

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加工工艺对聚异戊二烯类橡胶炭黑分散性与力学性能的影响

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高等学校化学学报 2024年第6期45卷 148-162页

作者：冯雪阳王玉阁贺天成王珂潘立佳陈思源尹园孙洪国郑雅芳卫来孙昭艳伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022

天然橡胶、异戊橡胶和仿生橡胶的主要成分均为顺-1,4-聚异戊二烯,但在蛋白质和磷脂等成分上存在一定差异.这些差异可能会导致橡胶对混炼工艺的响应不同,使填料在橡胶中的分散性产生差异,进而影响硫化胶的动静态性能.为了探究聚异戊二烯... 详细信息

天然橡胶、异戊橡胶和仿生橡胶的主要成分均为顺-1,4-聚异戊二烯,但在蛋白质和磷脂等成分上存在一定差异.这些差异可能会导致橡胶对混炼工艺的响应不同,使填料在橡胶中的分散性产生差异,进而影响硫化胶的动静态性能.为了探究聚异戊二烯类橡胶在不同混炼工艺下的填料分散性和胶料力学性能变化规律,本文以N220炭黑为填料,研究了天然橡胶、异戊橡胶和仿生橡胶这3种聚异戊二烯类橡胶在4种加工工艺下的炭黑分散性和动静态性能.研究结果表明,天然橡胶和异戊橡胶的填料分散性和力学性能对炭黑混入时间的响应程度更强,而仿生橡胶响应较弱.随着炭黑混入时间的延长,天然橡胶和异戊橡胶的平均聚集体粒径分别从约22和19μm下降到约9μm,下降程度较明显,动静态性能得到提升;而相同工艺条件下仿生橡胶的平均聚集体粒径从约20μm下降到约16μm,且炭黑分散状态较差.另一方面,仿生橡胶对塑炼时间响应更加敏感,延长塑炼时间能够显著降低炭黑的平均聚集体粒径并提升橡胶的伸张疲劳性能.为此,本文设计了较长时间(6 min)塑炼结合混炼的工艺,进一步提升了仿生橡胶的伸张疲劳性能.为了明晰仿生橡胶对混炼和塑炼工艺响应性产生差异的原因,探究了不同加工工艺条件下仿生橡胶门尼黏度和分子量的变化规律,发现适中的分子量以及较窄的分子量分布有利于提升胶料的伸张疲劳性能.

关键词：聚异戊二烯类橡胶炭黑分散加工响应力学性能

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白炭黑/炭黑混合填料补强仿生橡胶的性能

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高等学校化学学报 2024年第4期45卷 125-133页

作者：王珂王玉阁贺天成冯雪阳潘立佳陈思源尹园孙洪国郑雅芳卫来孙昭艳伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室伊宁835000 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022

白炭黑/炭黑混合填料是近年来发展最快的一种新型橡胶材料补强剂,主要用来改善橡胶材料的动态性能.为了探究混合填料比例和密炼工艺对仿生橡胶动静态力学性能的影响机制,设计了两组实验:(1)固定密炼时间为6 min,采用不同混合比例的白炭... 详细信息

白炭黑/炭黑混合填料是近年来发展最快的一种新型橡胶材料补强剂,主要用来改善橡胶材料的动态性能.为了探究混合填料比例和密炼工艺对仿生橡胶动静态力学性能的影响机制,设计了两组实验:(1)固定密炼时间为6 min,采用不同混合比例的白炭黑/炭黑填料填充仿生橡胶,并对其分散、拉伸、疲劳及滚动阻力等性能进行系统研究.结果表明,当白炭黑在填料中的质量分数<50%时,随着白炭黑质量分数的增加,硫化胶拉伸强度显著下降,这是由于混合填料引起的分子链最大交联程度下降所致.进一步增加白炭黑含量,硫化胶的拉伸性能变化不明显,但分散等级由约1级提升至约9级,填料团聚体尺寸的减小使硫化胶的断裂伸长率和伸张疲劳寿命显著提高.(2)在固定混合比(填料中白炭黑的质量分数为75%)条件下,研究了密炼时间对硫化胶动静态力学性能的影响.结果表明,在2~10 min密炼时间范围内, 4 min密炼即显著提升拉伸强度、 300%定伸应力以及断裂伸长率,同时降低滚动阻力.主要原因是此时分子链的最大交联程度较大,分散等级和分散度较高.进一步延长密炼时间(6~10 min),填料在橡胶中易发生重新聚集,聚集体平均粒径增大且分散度下降,对橡胶的动静态性能会产生负面影响.

关键词：仿生橡胶白炭黑炭黑动静态力学性能

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大气气溶胶吸湿性及其对环境的影响

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化学进展 2022年第4期34卷 801-814页

作者：钟佳利王炜罡彭超马楠吴志军葛茂发中国科学院化学研究所中国科学院分子科学科教融合卓越中心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北京100190 中国科学院大学北京100049 暨南大学环境与气候研究院广州511443 中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室广州510640 北京大学环境科学与工程学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100871

吸湿性是气溶胶重要的物理化学特性,不仅会影响气溶胶的生命周期和大气行为,还会对大气环境、气候和人体健康产生重要影响。本文简要介绍了气溶胶吸湿参数和热力学模型,对粒径、化学组分以及多组分共存等因素对气溶胶吸湿性的影响进行分... 详细信息

吸湿性是气溶胶重要的物理化学特性,不仅会影响气溶胶的生命周期和大气行为,还会对大气环境、气候和人体健康产生重要影响。本文简要介绍了气溶胶吸湿参数和热力学模型,对粒径、化学组分以及多组分共存等因素对气溶胶吸湿性的影响进行分析,进一步总结了城市、农村森林和海洋极地等不同区域气溶胶吸湿观测结果。吸湿增长因子g(RH)、散射吸湿增长因子f(RH)和吸湿性参数κ等常用吸湿参数可以衡量气溶胶的吸湿能力;Zdanovskii-Stokes-Robinson(ZSR)混合定律和各种热力学模型能预测不同化学成分气溶胶的吸湿能力,是研究多组分混合气溶胶和气相平衡的重要工具。粒径、化学组分和混合状态影响气溶胶的吸湿性,如气溶胶g(RH)、潮解点或风化点的改变。由于排放源和环境条件的不同,城市、农村、森林、海洋、极地地区气溶胶粒径分布、化学组分和混合状态具有差异,气溶胶吸湿性不同。气溶胶吸湿性直接影响气溶胶含水量和相态,改变气溶胶的大气化学过程、老化过程和大气寿命,还影响环境能见度、辐射效应和在人体内的沉积位置和毒性。通过总结吸湿参数、理论模型、实验室研究、外场观测和环境影响等多方面的最新研究成果,以期为未来的吸湿研究提供参考和借鉴。

关键词：气溶胶吸湿性环境效应

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