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第十四届全国化学动力学会议

作者：赵仪固体表面物理化学国家重点实验室 iChEM福建省理论与计算化学重点实验室厦门大学化学化工学院

激子是指光激发有机分子产生的激发态,如果激发态初始能量高于热振动的平均能量,该激子称为热激子。热激子动力学过程对后续的光电转换过程起着极其重要的作用,但作用机理仍然是颇具争议的课题,如Grancini等1报道热激子对有机太阳能电... 详细信息

激子是指光激发有机分子产生的激发态,如果激发态初始能量高于热振动的平均能量,该激子称为热激子。热激子动力学过程对后续的光电转换过程起着极其重要的作用,但作用机理仍然是颇具争议的课题,如Grancini等1报道热激子对有机太阳能电池中的电荷分离具有很大的帮助,而Vandewal等2认为热激子不起

关键词：有机聚合物弛豫过程动力学过程

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聚氨酯制备的多尺度模拟方案

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物理化学学报 2014年第11期30卷 2035-2042页

作者：孙延波杨斌安哲于春雷薛耀红刘鸿吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023 吉林大学中日联谊医院长春130033 吉林大学第四医院长春130011 长春理工大学计算机科学与技术学院长春130022

针对聚氨酯材料特性设计了多尺度计算机模拟方案,并研究了不同原料及相同原料但不同官能度对所制备的聚氨酯材料力学性能和玻璃化转变温度的影响.基于原子级别的结构,建立了耦合聚合反应的粗粒化耗散粒子动力学模型来描述组分扩散及交... 详细信息

针对聚氨酯材料特性设计了多尺度计算机模拟方案,并研究了不同原料及相同原料但不同官能度对所制备的聚氨酯材料力学性能和玻璃化转变温度的影响.基于原子级别的结构,建立了耦合聚合反应的粗粒化耗散粒子动力学模型来描述组分扩散及交联网络结构的形成过程.并反映射这个粗粒化结构到全原子级别来分析材料的力学性能和热力学性能.这个多尺度研究方案也可推广到研究多个竞争性因素同时主导的复杂体系中.

关键词：聚氨酯交联多尺度耗散粒子动力学力学性能

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有机聚合物中热激子能量弛豫和解离的超快动力学过程

有机聚合物中热激子能量弛豫和解离的超快动力学过程

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第14届全国化学动力学会议

作者：赵仪固体表面物理化学国家重点实验室 iChEM福建省理论与计算化学重点实验室厦门大学化学化工学院厦门 361005

激子是指光激发有机分子产生的激发态,如果激发态初始能量高于热振动的平均能量,该激子称为热激子.热激子动力学过程对后续的光电转换过程起着极其重要的作用,但作用机理仍然是颇具争议的课题,如Grancini 等1 报道热激子对有机太阳能电...

激子是指光激发有机分子产生的激发态,如果激发态初始能量高于热振动的平均能量,该激子称为热激子.热激子动力学过程对后续的光电转换过程起着极其重要的作用,但作用机理仍然是颇具争议的课题,如Grancini 等1 报道热激子对有机太阳能电池中的电荷分离具有很大的帮助,而Vandewal 等2 认为热激子不起作用,争论的本质归结于热激子能量是如何从给体相中转移到给体/受体界面上的问题.

关键词：

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吡啶基酞菁Ru配合物电子结构和光谱性质计算

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化学学报 2014年第6期72卷 697-703页

作者：张明晶潘清江郭元茹张红星黑龙江大学化学化工与材料学院功能无机材料化学省部共建教育部重点实验室哈尔滨150080 东北林业大学材料科学与工程学院生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040 吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023

使用DFT和TD-DFT方法研究配合物[PcRu(RPy)(Py-COOH)](Pc为酞菁;Py为吡啶;R分别代表COOH,CN,H,Me和OMe)以及它们的单、双电子氧化衍生物的电子结构和吸收光谱,分析表明中性配合物分子要比其氧化态更适合做染料.计算配合物在350 nm处有... 详细信息

使用DFT和TD-DFT方法研究配合物[PcRu(RPy)(Py-COOH)](Pc为酞菁;Py为吡啶;R分别代表COOH,CN,H,Me和OMe)以及它们的单、双电子氧化衍生物的电子结构和吸收光谱,分析表明中性配合物分子要比其氧化态更适合做染料.计算配合物在350 nm处有一个较强的Soret高能吸收带,而在600 nm的Q带吸收相对较弱.这些电子光谱被指认为酞菁环内的π→π*跃迁和Ru→Py-COOH电荷转移.由于染料是通过轴向吡啶上的羧酸与半导体光阳极相联接,所以配合物的π→π*跃迁对随后的电子注入没有贡献;加之该类配合物在400～580 nm可见光区无吸收,解释了该类配合物染料敏化太阳能电池光电转换效率低的原因.

关键词：酞菁Ru光敏染料单、双电子氧化态电子光谱含时密度泛函理论

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氧原子和烃类分子反应动力学研究

氧原子和烃类分子反应动力学研究

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第14届全国化学动力学会议

作者：傅碧娜中科院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室理论与计算化学研究中心

氧原子和烃类分子的反应，是典型的多原子复杂分子反应。这些反应往往是燃烧化学、大气化学中的重要化学反应，蕴藏着更丰富的动力学信息。在原子分子水平上研究此类反应，即从分子微观化学角度认识燃烧问题，对燃烧效率的提高及对人类... 详细信息

氧原子和烃类分子的反应，是典型的多原子复杂分子反应。这些反应往往是燃烧化学、大气化学中的重要化学反应，蕴藏着更丰富的动力学信息。在原子分子水平上研究此类反应，即从分子微观化学角度认识燃烧问题，对燃烧效率的提高及对人类生存环境有着重要作用。

关键词：势能面从头算多产物通道反应动力学计算

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氧原子和烃类分子反应动力学研究

氧原子和烃类分子反应动力学研究

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第十四届全国化学动力学会议

作者：傅碧娜中科院大连化学物理研究所分子反应动力学国家重点实验室理论与计算化学研究中心

氧原子和烃类分子的反应,是典型的多原子复杂分子反应。这些反应往往是燃烧化学、大气化学中的重要化学反应,蕴藏着更丰富的动力学信息。在原子分子水平上研究此类反应,即从分子微观化学角度认识燃烧问题,对燃烧效率的提高及对人类生存... 详细信息

氧原子和烃类分子的反应,是典型的多原子复杂分子反应。这些反应往往是燃烧化学、大气化学中的重要化学反应,蕴藏着更丰富的动力学信息。在原子分子水平上研究此类反应,即从分子微观化学角度认识燃烧问题,对燃烧效率的提高及对人类生存环境有着重要作用。这里,我们以O（D）+CH和O（P）+CH反应为例,从理论上研究它们的微观反应动力学,主要包括从头算势能面的构建和动力学计算。一方面,我们进一步发展了基于交换不变性多项式拟合的势能面构建方法,构建了高精度的全维全域反应势能面。另一方面,基于精确的势能面,我们开展了可靠的动力学计算。对于这些复杂的原子多产物通道多反应体系,以目前的计算机水平和条件,还是很难用全维的量子方法精确处理。因此,我们利用和发展准经典的动力学方法,对于单个电子态的反应体系用准经典轨线模拟,对于涉及多个电子态的非绝热动力学,我们利用和发展有效的势能面跳跃（surface hopping）方法,从而计算得到很多重要化学反应的动力学信息,并和实验结果得到了很好的吻合。

关键词：势能面从头算多产物通道反应动力学计算

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针对聚电解质体系的杂化粒子场分子动力学模拟方法

针对聚电解质体系的杂化粒子场分子动力学模拟方法

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2015年全国高分子学术论文报告会

作者：朱有亮吕中元孙昭艳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吉林大学理论化学研究所

对于长链的聚电解质分子,常规的分子动力学模拟方法很难对其进行研究。一方面由于分子链间的拓扑限制而导致的缠结相互作用,使其在本体的松弛时间与链长的三次方成正比。另一方面对电荷的长程静电相互作用的计算非常耗时,且在周期性边... 详细信息

对于长链的聚电解质分子,常规的分子动力学模拟方法很难对其进行研究。一方面由于分子链间的拓扑限制而导致的缠结相互作用,使其在本体的松弛时间与链长的三次方成正比。另一方面对电荷的长程静电相互作用的计算非常耗时,且在周期性边界条件下需考虑镜像体系的静电作用。粗粒化的模型可以很好地提高模拟的时间和空间尺度,但仍很难在描述足够多的分子细节的同时,快速地得到聚电解质体系的平衡结构。最近由Milano等人提出了一种杂化的粒子场分子动力学模拟方法。这种方法结合了自洽场和分子动力学的优点,被称为MD-SCF方法。由于把分子与分子之间的多体相互作用转变成分子与场的单体相互作用,所以体系的平衡时间与体系的尺寸成正比,而与分子长度无关。我们在这种方法中发展了对于静电相互作用的描述。此外,我们通过GPU对于这种模拟方法进行加速,使其能够达到微秒时间尺度的模拟。预期这种方法可以很好地对聚电解质的自组装和相分离等性质进行研究。

关键词：聚电解质粒子场相分离 GPU加速分子动力学

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软各向异性胶体粒子聚集结构设计与调控的模拟研究

软各向异性胶体粒子聚集结构设计与调控的模拟研究

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2015年全国高分子学术论文报告会

作者：李占伟吕中元孙昭艳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吉林大学理论化学研究所

具有各向异性表面特性的"补丁"胶体粒子构筑单元的出现给材料科学领域带来了一场令人难以置信的革命。由于能够发生部分形变和重叠,软"补丁"胶体粒子为设计新颖的纳米结构提供了更丰富的构筑单元。因此,针对不同类... 详细信息

具有各向异性表面特性的"补丁"胶体粒子构筑单元的出现给材料科学领域带来了一场令人难以置信的革命。由于能够发生部分形变和重叠,软"补丁"胶体粒子为设计新颖的纳米结构提供了更丰富的构筑单元。因此,针对不同类型的软"补丁"胶体粒子体系,我们发展了一种既简单有效又能够描述其软形变及各向异性本质的、普适性的模拟模型及方法。在我们的软"补丁"胶体粒子模型中,"补丁"的个数、大小、方向以及排列方式都是任意可调的。同时,为了提高软"补丁"胶体粒子模型的计算效率,我们对相关的模拟算法进行了GPU加速。因此,我们的模型能够在更大的时空尺度上模拟各种软"补丁"胶体粒子的聚集行为,为设计及调控软"补丁"胶体粒子的聚集结构提供一定的理论指导。通过合理设计不同的软"补丁"胶体粒子构筑单元,我们模拟得到了各种新颖的聚集结构,同时明晰了不同聚集结构的形成条件及动力学机制。

关键词：软各向异性胶体粒子自组装计算机模拟

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利用两面神胶体粒子自组装构筑螺旋结构

利用两面神胶体粒子自组装构筑螺旋结构

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2015年全国高分子学术论文报告会

作者：邹庆智李占伟吕中元孙昭艳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吉林大学理论化学研究所

功能多样化的螺旋结构在自然界中普遍存在,如何利用简单的构筑单元组装得到不同螺旋结构是材料科学领域一项富于挑战性的研究工作。我们采用软两面神胶体粒子模拟模型,通过改变粒子的软硬度参数,系统地研究了粒子硬度对软两面神胶体粒... 详细信息

功能多样化的螺旋结构在自然界中普遍存在,如何利用简单的构筑单元组装得到不同螺旋结构是材料科学领域一项富于挑战性的研究工作。我们采用软两面神胶体粒子模拟模型,通过改变粒子的软硬度参数,系统地研究了粒子硬度对软两面神胶体粒子自组装行为的影响。研究结果表明,通过合理调控粒子的硬度,两面神胶体粒子能够自组装形成单螺旋、双螺旋以及Bernal三螺旋结构。上述模拟结果将为实验上实现各种不同的螺旋结构提供一定的理论参考。

关键词：螺旋结构两面神胶体粒子自组装

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萤火虫酮式氧化荧光素衍生物电子传输性质的理论研究

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光学学报 2014年第12期34卷 326-332页

作者：闵春刚冷艳杨喜昆黄绍军王绍华任爱民昆明理工大学分析测试研究中心云南昆明650093 昆明理工大学化学工程学院云南昆明650093 吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室吉林长春130023

通过密度泛函理论(DFT)MPW3PBE泛函,对甲基、甲氧基、氰基、氟原子、氨基及硝基取代的萤火虫生物发光底物酮式氧化荧光素进行了全优化。计算了它们的电离能(IP)、电子亲和势(EA)、空穴抽取能(HEP)、电子抽取能(EEP)、空穴和电子重组能(... 详细信息

通过密度泛函理论(DFT)MPW3PBE泛函,对甲基、甲氧基、氰基、氟原子、氨基及硝基取代的萤火虫生物发光底物酮式氧化荧光素进行了全优化。计算了它们的电离能(IP)、电子亲和势(EA)、空穴抽取能(HEP)、电子抽取能(EEP)、空穴和电子重组能(λ),评估了它们的空穴和电子传输能力。用含时密度泛函理论(TDDFT)MPW3PBE/6-31+G(d)方法计算了吸收光谱,优化了最低单重激发态S1,最终研究了它们的荧光光谱。理论计算结果表明,KNH2可以作为空穴传输材料,KNO2、KCN、KF、KOCH3、KNH2和KCH3可以作为电子传输材料。此外,通过空穴和电子重组能及发射光谱的计算发现,所有化合物的发射跃迁都是禁阻的,因此这些化合物不能作为发光层材料。

关键词：光谱学空穴和电子传输密度泛函理论萤火虫酮式氧化荧光素重组能发射光谱

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