水分子
- 1.1 µm 波段水分子的CO2 加宽系数*
246133)水分子吸收光谱参数是遥感探测、行星观测应用领域所需的关键基础科学数据.基于窄线宽外腔半导体激光器和长程吸收池,测量了室温下9332—722 cm—1 波段内,CO2 加宽的18 条水分子的吸收谱线.分别使用Voigt 线型和quadratic speed-dependent Voigt 线型对吸收光谱数据进行拟合,并获得了这些谱线的CO2加宽系数,quadratic speed-dependent Voigt 线型表现出更好的拟合效果.与HI
物理学报 2022年20期2022-10-27
- 改性MCM⁃41孔内水分子吸附扩散行为的模拟研究
CM⁃41孔内水分子吸附扩散行为的模拟研究陈树军1,2，裴剑霖1，付越3，张亚雪1（1.中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，山东 青岛 266580； 2.青岛市化石能源高效清洁利用工程研究中心，山东 青岛 266580； 3.中国石油大学（华东）新能源学院，山东 青岛 266580）通过构建多种官能团负载的MCM⁃41骨架模型，使用GCMC与MD模拟方法计算了水分子在不同亲疏水性质的MCM⁃41孔内的吸附及扩散性质。结果表明，MCM⁃41材料的水吸附
辽宁石油化工大学学报 2022年3期2022-07-18
- 水液相下羟基自由基(水分子簇)诱导脯氨酸分子损伤的机理
o的构象稳定，水分子对Pro的旋光异构具有催化作用，水汽下的Pro可缓慢地消旋。文献[9]的研究表明，水液相下的Pro多以两性存在，水分子的催化使Pro旋光异构能垒降到101.9 kJ·mol-1，水液相下Pro可缓慢地旋光异构。文献[10]的研究表明，水液相下羟基负离子水分子簇催化Pro旋光异构的自由能垒均在70.8 kJ·mol-1，碱性环境下Pro的消旋反应会温和地进行。生命体是富水环境，糟糕的情绪、吸烟和电磁辐射都会使体内产生羟基自由基，紫外线的照
复旦学报（自然科学版） 2022年1期2022-06-16
- Au(100)表面亲/疏水性质的密度泛函理论研究
函理论，对单个水分子与16个原子组成的金团簇的相互作用进行研究，计算了水在Au(210)晶体表面吸附的力场。Liu[19]和Jiang等人[20]采用密度泛函理论分别研究了H2O分子在清洁的Au(111)和Au(100)表面的吸附作用。但这些研究仅局限于单个水分子，而忽略了多个水分子之间相互作用的影响，未深入开展多个水分子与金表面相互作用的研究，更未对金表面的接触角进行模拟测量。因此，为了从介观层面揭示水与清洁金表面的相互作用，进一步探究清洁金表面是亲水性
矿产保护与利用 2022年1期2022-05-05
- 基于密度泛函理论的水对黄铁矿和煤表面润湿性机理研究
大小由表面吸附水分子的难易程度所决定。亲水性矿物表面易吸附水分子形成水化膜，阻碍矿物颗粒与气泡的附着；疏水性矿物表面不易形成水化膜或水化膜较薄不稳定，矿粒与气泡接近时，表面张力促使水化膜薄化破裂，最终矿粒附着于气泡上，矿化气泡上浮形成泡沫产品[2]。因此，对矿物表面润湿性机理进行研究，可以为矿物浮选过程中表面润湿性调控提供理论依据。随着量子化学计算的发展，基于密度泛函理论（DFT）的量子化学计算方法被广泛用于矿物表面润湿性研究。Stirling等采用DFT
矿产综合利用 2022年1期2022-03-30
- 水分子在药物设计中的作用
口袋中，经常有水分子出现，这些水分子对于化合物与靶标的结合起到关键作用。然而在以往的大多数SBDD中，对于利用这些水分子指导药物设计的应用还不够广泛[1]。近年来，通过替换口袋中的水分子，或设计化合物与水分子形成相互作用，指导化合物设计改造，已经在提高化合物亲和力、选择性以及改善其药动学性质等方面有了越来越多的应用，如Kirsten大鼠肉瘤病毒癌基因同源物（Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog，KRAS）G1
药学进展 2022年1期2022-03-06
- 水分子笼的结构与甲烷水合物合成
形态角度，分析水分子笼的主要结构，探讨甲烷水合物的人工合成。1 水分子笼结构一般认为，水的分子笼都是由水中的H2O分子之间通过氢键构成的，典型的主要有5种类型:512、51262、 51264、 435663、 51268[1]。 这 表 明， 环 结 构 的(H2O)5是5种典型水分子笼必不可少的组成部分。但是，北京大学江颖团队在实验中[2]观察到了水中有H2O、(H2O)2、(H2O)4，没有(H2O)3、(H2O)5、(H2O)6。这说明，H2O、(
科技创新与生产力 2021年11期2021-12-30
- 水分子在多孔炭材料上的吸附行为研究进展
域[1-6]。水分子在多孔炭材料上的吸附行为会对目标物分子的吸附产生影响。例如，降低VOCs 等有毒有害气体的吸附容量[7-8]；增加气体在多孔炭材料孔隙内的扩散阻力，影响气体的分离效果[9]；缩短吸附剂使用寿命，削弱过滤器、滤毒罐等化学防护装备的滤毒性能[6]。因此，在环境、化工及军事化学等领域的实际应用中，研究水分子在多孔炭材料上的吸附行为具有十分重要的意义。在不同多孔炭材料上，水分子的吸附等温线会呈现不同的类型。例如，Dewey等[10]、McBai
化工进展 2021年7期2021-07-28
- 柱状石墨烯膜反渗透滤盐特性及机理*
度的升高能提升水分子渗透率, 但对离子截留率的影响不大; 反渗透膜的剪切运动虽然会阻碍水分子的渗透, 但相应地可以提高离子截留率.对氢键和离子水合结构的分析表明, 反渗透膜的剪切运动可以提高氢键和离子水合壳的稳定性, 但温度的升高会产生相反的效果.本文结果有助于深入理解柱状石墨烯膜在不同条件下的脱盐性能, 进一步验证了柱状石墨烯膜在海水淡化领域的巨大应用潜力.1 引 言淡水资源短缺是世界面临的主要挑战之一, 海水占到全球水资源总量的97.5%, 海水淡化被
物理学报 2021年9期2021-05-14
- 多少水分子才能称“一滴水”
約10万亿亿个水分子。半滴水0.025毫升，5万亿亿个水分子。那么，半滴水还算一个水滴么？如果半滴水算，那半滴水的半滴呢？如此细分下去，终点将是一个水分子。那么，一个水分子能算是一滴水么？如果不算，那最少要多少个水分子才可称为一滴水？由于水具有优秀的溶解能力、极高的比热容、适宜的粘度，这些都不是单个水分子带来的特性，而是众多水分子聚集而成的“一滴水”才具有的性质。那么，最少需要多少个水分子才能被视为一滴水呢？有科学团队指出，21个水分子组成的分子团，与宏观
科教新报 2021年11期2021-05-12
- 湿度下石墨烯与MoS2相反摩擦性能的作用机制
了大量的缺陷和水分子裂解形成C-H和C-OH的现象。第一原理计算研究表明空穴缺陷的产生可促进水分子的裂解吸附，并增大层间距和降低层间结合能，从而造成低摩擦。另一方面，Raman与TEM发现MoS2与气氛水分子等发生摩擦化学反应生成部分MoO3，但氧化物形成并非湿度下高摩擦的主要原因，因为其摩擦系数在烘出水分后可从0.1以上显著下降至0.02。第一原理计算研究表明，水分子可在三空穴缺陷处裂解形成Mo-O-Mo键，但裂解的水分子对层间作用力影响不大。不裂解的水
表面工程与再制造 2021年5期2021-03-25
- 不同势能模型下的水分子动力学性质
五种势能模型下水分子的热力学性质、径向分布函数、自扩散系数进行计算，优选最适合于水分子动力学性质研究的势能模型。研究发现：1）采用SPCE模型通过模拟得到的内能、汽化焓最为准确，其他模型受到了模型固有性质和系综（大量宏观上完全相同的体系的抽象集合）的影响，模拟结果不甚理想;2）采用SPCE、TIP4P、TIP5P模型可以较好地反映水分子短程有序、长程无序的微观结构;3）采用SPCE模型通过模拟得到的自扩散系数相对误差仅为0.39%，远好于其他模型。结果表明
工业技术创新 2020年5期2020-12-21
- 为什么水是湿的
观上，这是因为水分子有较强的“极性”，这使得水里产生了一种神奇的“氢键”。你可以这么理解，分子由原子构成，有些原子力气大，会拉扯其他弱小的原子，结果使得整个分子不再“均匀”了，这就体现出了“极性”。水分子由一个氧原子和两个氢原子组成，氧原子的力气比氢原子的大多了，这就体现出了比较强的“极性”。在比显微镜视野还要小的微观世界里，分子和分子在不停地碰撞。有一些分子极性较弱，比较本分，撞击完了，就和碰碰车一样，与别人秋毫无犯;有一些分子却很热情，仗着自己极性强、
奇闻怪事 2020年11期2020-12-21
- 苯酚-水复合物氢键结构与性质*
1]认为苯酚与水分子间相互作用强度类似于π氢键作用。Dimitrova[2]用从头算法在不同的基组条件下研究了几种苯酚-(H2O)n(n=1-4)的结构和稳定性，认为最稳定的结构是二维水链环。Burgi等[3]在从头算法的6-31G**/SCF水平下探究了苯酚-(H2O)3的环状结构并验证了其分子间的振动模式。Benoit等[4]运用量子蒙特卡洛方法研究了苯酚-水簇复合物。Parthasarathi等[5]用从头算法和密度泛函理论方法对比研究了几种典型的苯
广州化工 2020年19期2020-10-18
- 水分子在伊利石表面的吸附作用机理分析
亲水性，易吸附水分子，在颗粒表面形成水化层，降低浮选效率，消耗大量浮选药剂，因此，研究伊利石与水分子的吸附具有重要意义。随着分子动力学与量子化学的兴起，当前在探究矿物水化吸附机理上被广泛应用。王进等[1-3]通过动力学模拟分析了钠蒙脱石的水化膨胀与层间结构特征；Wang 等[4]应用分子动力学模拟云母表面水化膜的形成；Kerisit 等[5]通过分子动力学模拟了正长石的水化过程，得到了扩散系数的变化规律；陈攀等[6]研究了季铵盐在高岭石（001）面的吸附；
矿产综合利用 2020年3期2020-09-03
- 方解石表面结构影响水分子吸附的微观机理
要意义，其中以水分子在纳米孔隙中吸附和流动特征的研究尤为常见[3].物理实验[4-5]发现纳米孔隙表面结构直接影响水分子在纳米孔隙中的赋存与流动，但是由于受到研究尺度的限制并不能从机理上进行解释，制约着工程技术的进一步发展[6].所以，非常有必要从微观尺度对上述现象进行深入研究，以便更好的指导工程实际.近年来，分子动力学模拟快速发展被广泛的应用于与表界面性质相关的研究[7-9].它不仅能够观察到实验中难以捕捉的微观现象，更能够从分子水平上揭示微观现象的本质
哈尔滨工业大学学报 2020年4期2020-06-23
- 核心素养导向下的“水分子的跨膜运输”课例分析
养为导向，对“水分子的跨膜运输”进行教学设计，通过自制渗透演示装置，结合问题层层引导，密切联系生活实际，突破了探究性实验设计的难点。[关键词]核心素养;水分子;跨膜运输;渗透作用[中图分类号]G633.91[文献标识码] A[文章编号] 1674-6058（2020）17-0093-02生物学学科核心素养是学生在生物学课程学习中逐渐发展起来的，在解决真实情景中的实际问题时所表现出来的必备品格和关键能力，其中包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任四个方面
中学教学参考·理科版 2020年6期2020-06-09
- 水分在托贝莫来石中运动特性的分子动力学模拟研究
层间距不同) 水分子的结构和动力学特性，并通过均方位移(Mean Squared Displacement,MSD)、径向分布函数(Radial Distribution Function，RDF) 和氢键网络等参数进行表征。1 模拟方法1.1 模型构建C-S-H凝胶是一种无定形的物质，这对于模型的构建十分不利。研究表明，C-S-H凝胶的结构与托贝莫来石结构十分相近，因此众多学者都采用托贝莫来石模型代替C-S-H凝胶来进行相关的模拟工作[14-15]。本次
硅酸盐通报 2020年4期2020-05-18
- 水分子在高岭石(001)面吸附的密度泛函计算
黏土矿物易吸附水分子发生水化作用[1-2]。由于黏土矿物多为层状晶体结构[3]，分散性良好，在水中容易解离成微细颗粒，使得比表面积明显增大，具有很强的吸附能力[4-6]。高岭石是Si-O层和Al-O层相互叠加形成，属于典型的1∶1层状硅铝酸盐[7-8]，可以通过离子交换吸附水体中的重金属离子[9-11]，在水处理中有着广泛的应用。多数阳离子在水溶液中以水合阳离子的形式存在，水分子在高岭石表面的水化作用有利于离子交换的进行。同时水分子可以作为客体分子进入高岭
硅酸盐通报 2020年1期2020-02-25
- 水液相环境下α-丙氨酸两性离子的手性对映体转变机理
mol，在2个水分子簇的催化作用下，决速步骤能垒被降至138.6 kJ/mol。文献[8]的研究表明：小尺寸的扶手椅型SWBNNT对中性α-Ala分子手性转变具有催化作用，使决速步骤能垒降至201.1 kJ/mol。文献[9-10]的理论研究表明，在水分子簇的催化及溶剂效应的作用下，氨基与羧基间具有分子内内单氢键和双氢键的中性α-Ala分子旋光异构决速步骤的能垒分别是109.61和113.37 kJ/mol，说明生命体内水液相环境下氨基与羧基间具有分子内内
中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2019年6期2019-12-12
- 不会流出的水
“永结同心”的水分子连接在一起形成的表面张力，记得就好，水分子在这儿是在故技重演……2. 布料表面小孔中的水分子彼此连接，形成了表面张力。想象一下，5个手拉手的小孩想要一起挤过一道门的情形。他们不可能通过，这就和水分子不能穿过布料表面的小孔一样。只要水分子粘连在一起，它们就不会漏出，卡蒂也就不会被浇湿！打赌你不知道！一滴水中含有约1.67万亿亿个水分子。也就是说，在炎热的天气中，有不计其数的水分子会随着你的汗液流失掉。但是不用擔心，你不会因失去这点儿水分而
广东第二课堂·小学 2019年9期2019-09-28
- 黑磷纳米通道内压力驱动流体流动特性*
黑磷纳米通道内水分子流动特性的影响, 为黑磷的进一步发展以及在微/纳流体器件中的应用提供了理论研究基础.2 模型和方法本文选用的材料为单层黑磷, 黑磷是由磷原子通过sp3杂化形成褶皱状的蜂窝结构, 其特殊的褶皱结构导致的各向异性是非常值得研究的内容, 单层黑磷模型的尺寸为6.56 nm × 4.00 nm, 磷原子数为720, 参考石墨烯和碳纳米管手性[22,23]的概念, 将各向异性的概念应用于黑磷, 将黑磷沟槽走向与水分子流动方向之间的夹角定义为手性角
物理学报 2019年17期2019-09-21
- 微波炉用何妙法加热食物
般都含有水分。水分子是极性分子，一头带正电，一头带负电。水分子通常杂乱无章地分布着，但是当水分子遇上电场，会调整方向，带正电那头与电场方向一致，带负电的那头则与电场方向相反。一旦电场转动起来，会带着水分子一起振荡。电场转动起来，就会形成电磁波，而电磁波携带着能量。由于微波电场的转动频率恰好与水分子本征频率一致，水分子的转动始终会被转动的电场加速，从而不断获得能量，这就是通常所说的“共振”现象。“共振”过程中，水分子振荡得越来越剧烈，能量越来越高，水温也就升
文萃报·周二版 2019年9期2019-09-10
- 为什么水是湿的
观上，这是因为水分子有较强的“极性”，这使得水里产生了一种神奇的“氢键”。你可以这么理解，分子由原子构成，有些原子力气大，会拉扯其他弱小的原子，结果使得整个分子不再“均匀”了，这就体现出了“极性”。水分子由一个氧原子和两个氢原子组成，氧原子的力气比氢原子的大多了，这就体现出了比较强的“极性”。在比显微镜视野还要小的微观世界里，分子和分子在不停地碰撞。有一些分子极性较弱，比较本分，撞击完了，就和碰碰车一样，与别人秋毫无犯;有一些分子却很热情，仗着自己极性强、
读者·校园版 2019年14期2019-07-03
- 石墨烯表面的特征水分子排布及其湿润透明特性的分子动力学模拟*
析了基底表面的水分子排布,得到石墨烯表面的特征水分子排布为： 表面有两层密集的水分子层,其中靠近基底的密集水分子层中O—H键与垂直基底方向夹角集中在90°附近,并且基底表面的氢键几乎都垂直于基底.另一方面,本文研究了石墨烯浸润透明特性,发现在铜和二氧化硅上添加一层石墨烯,对铜的浸润性影响较小,对二氧化硅的浸润性影响很大,不仅使其上接触角显著增大,还使得基底表面的水分子排布呈现出类似单层石墨烯上的规律.本文使用分子动力学模拟方法从微观尺度验证了文献的实验结果
物理学报 2019年8期2019-05-29
- 有材料受到加热后不会膨胀吗？
的水中存在缔合水分子（多个水分子连在一起）。随温度升高，大的缔合水分子逐渐瓦解，变成三分子、双分子缔合水分子和单个水分子，这些小的缔合水分子可以“嵌入”大的缔合水分子中，因此，水的体积会减小。另一方面，随着温度升高，水分子的运动速度加快，分子间的距离会逐渐加大，水的体积会增大。在这两种作用的影响下，水的体积出现了随温度升高，先缩小后膨胀的特点。最后，负热膨胀化合物在一定温度范围内，也会发生热缩现象。例如，钨酸锆在-273℃～770℃間，都会随温度升高而收缩
科学之谜 2019年3期2019-03-28
- H2O和CH4在煤表面竞争吸附机理
面含氧官能团对水分子的吸附机理，得出在不同含氧官能团吸附位点有不同的吸附能[12]。张俊芳等通过分子模拟研究了干燥煤与湿煤在不同温度下的吸附等温线与等量吸附热[13]。王宝俊等选用不同成熟度的5种煤表面结构模型，从分子水平描述了CO，O2，H2O(g)，CO2，CH4和H2等6种气体在煤表面的吸附作用，得到了气体吸附作用强弱次序为：CO和O2最强，H2O和CO2次之，CH4和H2最弱[14]。何旭等通过DFT理论论证了在碳模型表面CO2能促进甲烷的脱附[1
西安科技大学学报 2018年6期2018-12-12
- 水环境下氢氧根水分子簇催化缬氨酸旋光异构及羟自由基致其损伤机理
是优势通道, 水分子簇对质子转移反应有较好的催化作用; 文献[9]研究表明, 激发态的α-H以羰基氧或氨基氮为桥迁移, 实现了S-Val旋光异构； 文献[10]研究表明, 以氨基氮为质子迁移桥梁的旋光异构具有优势, 水溶剂环境下水分子簇的催化, 使优势通道的决速步骤能垒降为113.24 kJ/mol. 在优势通道中, 羟自由基水分子簇致缬氨酸损伤的能垒为25.34 kJ/mol, 水溶剂效应使损伤能垒提升至83.81 kJ/mol， 表明生命体内缬氨酸可缓
吉林大学学报（理学版） 2018年6期2018-11-28
- 水的奇葩特性
原因了——这和水分子的奇特排列有关。在室温下或结冰时，水分子呈四面体排列，也就是说，每个水分子都和其他四个水分子相连，大致呈金字塔形状。这一次，研究人员利用超级计算机和计算机模型，改变水分子的金字塔结构。通过这种方法，他们成功使水的特性更接近其他液体，举例而言，使冰的密度比水大，让冰沉入水底。这种方法能够改变水的所有古怪特性。这意味着，水的异常特性是特殊分子排列的直接结果。四个水分子共享同一个中心水分子，且不会相互交叠。这种高度有序的水分子排列混合其他無序
科学之谜 2018年6期2018-09-14
- 一杯水里的两种水
不同哦！所有的水分子都是由一个体积庞大的氧原子和两个较小的氢原子组成的，看上去就像米老鼠的头像一样。而且这些原子不是静止的，它们在一刻不停地运动着。“米老鼠的两只耳朵”——氢原子，用一种叫作“量子自旋”的方式运动着。这种运动方式影响着水分子的排列方式。有的水分子里，两个氢原子朝着同一个方向旋转，科学家把这种水称为“正水”（ortho-water）；有的水分子里，兩个氢原子向不同的方向旋转，这种水叫作“仲水”（para-water）。你没想到吧，一杯水里竟然
天天爱科学 2018年9期2018-09-10
- 从受力的角度分析渗透作用
用发生的条件与水分子的流动方向。学生更多的只能从感觉上了解渗透作用，很难对渗透作用有关的知识点和题目做更深层次的理论分析。特别是有些渗透作用的题目还涉及扩散现象，学生更是难以理解。在这里笔者结合多年的教学经验从渗透压和物理受力分析的角度来谈谈对有关渗透作用的知识点的理解和有关题目的分析。一、渗透作用有关知识点的理解1. 渗透作用的概念水分子等溶剂分子通过半透膜由低浓度一侧向高浓度一侧扩散的现象就是渗透作用。这里可以看出水分子会由溶质的低浓度一侧向高浓度一侧
教学考试(高考生物) 2016年5期2016-09-03
- 基于密度泛函理论研究水在磷酸锂(100)表面的吸附*
PBE)研究了水分子在Li3PO4(100)表面不同吸附位点的吸附行为。通过比较不同吸附位的吸附能和几何构型参数发现：水分子倾向于吸附在Li-Li桥位上以氧端与表面邻近的两个Li原子相互作用，而H原子与磷酸根中的O原子结合。电荷布居分析结果为水分子的电荷数减少，而Li3PO4表面的Li原子和O原子电荷数增加，表明水分子从Li3PO4表面得到电子。密度泛函理论；水分子；磷酸锂；吸附磷酸锂(Li3PO4)晶体是一种斜方晶系的白色结晶，在彩色荧光粉、含氮磷酸锂薄
广州化工 2016年9期2016-09-01
- 褐煤表面吸附水分子的微观机理
)褐煤表面吸附水分子的微观机理高正阳1，吕少昆1，李晋达2，杨朋飞1，陈传敏3(1. 华北电力大学 能源动力与机械工程学院， 河北保定 071003；2. 广东粤电靖海发电有限公司， 广东揭阳 515223；3. 华北电力大学 环境科学与工程学院， 河北保定 071003)摘要：应用密度泛函理论在分子水平上研究了水在褐煤表面的微观吸附机理，在B3LYP/6-311G+(d，p)优化基础上，采用Gaussian09软件程序包计算得到褐煤表面构型及其不同煤水吸
动力工程学报 2016年4期2016-05-06
- 反渗透过程中双壁碳纳米管通水阻盐性能的分子动力学模拟
管间距对管道内水分子与盐离子运动行为的影响.本文采用0.5mol·L-1氯化钠水溶液模拟海水,内管始终采用CNT(8, 8)型,并对盐水层施加恒力模拟反渗透压.重点考察盐离子数量分布与通水情况,计算水分子平均力势,并分析水分子氢键寿命与偶极矩分布.结果表明,管间距不仅影响上述各项性质,还会改变盐离子与水分子在碳管中的渗透特性.模拟结果显示,小尺寸DWCNT可以有效实现盐水分离但水通量较小,大尺寸DWCNT的水容量较大但阻盐效率不高,而中尺寸DWCNT(即:
物理化学学报 2015年6期2015-12-29
- 石墨烯狭缝受限孔道中水分子的分子动力学模拟
狭缝受限孔道中水分子的分子动力学模拟赵梦尧 杨雪平 杨晓宁*(南京工业大学化学化工学院,材料化学工程国家重点实验室,南京 210009)石墨烯是一种具有广泛应用前景的纳米材料,特别是由石墨烯片层自组装形成的二维纳米通道能够应用于物质的过滤分离.本文采用分子动力学模拟方法研究了原态石墨烯/羟基改性石墨烯狭缝孔道中水分子的微观行为,模拟计算了水的界面结构性质和扩散动力学性质,所研究的石墨烯孔宽为0.6–1.5 nm.模拟结果表明,在石墨烯狭缝孔道中,水分子受限
物理化学学报 2015年8期2015-09-03
- 受限在单壁碳纳米管中水分子的扩散
在碳纳米管中的水分子，它的动态和静态性质有广泛应用前景。由于受碳纳米管孔径大小的限制，碳纳米管中的水分子表现出了明显的均匀性，其特性与在宏观状态下的水分子区别很大。受限在碳纳米管中的水分子动力学和结构特性对碳管作为纳米流体器件，在污水净化、气体分离、海水淡化、纯水制备、食品工业、生物工程、医疗卫生和石油化工等方面的应用研究都有明显的影响[1-3]。在过去的几年，有很多关于水分子在碳纳米管中的分子动力学模拟研究[4-7]，这些研究报道称受限在SWNTS 中的
化工进展 2015年5期2015-07-25
- 形变碳纳米管中水的输运行为研究
556011)水分子通过碳纳米管的运输行为对认识生命的新陈代谢活动、海水淡化和纳米运输器件有着重要的参考作用. 本文通过分子动力学的方法研究了水分子通过形变碳纳米管的运输行为, 即椭圆柱状碳纳米管的离心率e对管内水分子输运的影响. 结果发现椭圆柱状碳纳米管的离心率对管内水分子的偶极矩概率分布、径向函数分布和流量有重要的影响作用. 分析认为碳纳米管的形变使管内水分子的偶极矩态及其运输状态发生变化; 同时也发现在一定范围内通过改变碳纳米管的形状能起到分子开关的
原子与分子物理学报 2015年5期2015-03-23
- 配合物中水分子形成的氢键模式
00)配合物中水分子形成的氢键模式张引莉，范广(咸阳师范学院化学与化工学院，陕西咸阳712000)论述了在配合物中水分子形成氢键的4种形式：结晶水分子与周围原子形成了四面体型的氢键；结晶水分子通过氢键形成水簇；结晶水与配体形成的氢键；配体水分子和其他配体之间的氢键。并分别以配合物[Cu3(μ2-Hdatrz)4(μ2-Cl)2(H2O)2Cl2]·Cl2·4H2O·2C2H5OH(Hdatrz=3，5-二氨-1，2，4-三唑)，[Co3(μ2-Hdatrz
咸阳师范学院学报 2015年2期2015-03-06
- 水分子在碳纳米管内的扩散研究
模拟的方法，对水分子在手扶椅型（8，8）、（9，9）、（10，10）碳纳米管的扩散进行了研究，通过水分子在不同温度，不同管径的碳纳米管内的结构来分析水分子在碳纳米管内扩散的机制。1 模拟方法1．1 势能模型分子模拟使用了扩展简单点电荷模型(SPC/E)[3]，水分子和碳管之间的相互作用用Lennard-Jones（L-J）势能函数（又称6-12势）来描述[4]，即：1．2 模拟细节本文使用 Refson 等开发的 MOLDY 程序包[5]，采用（8，8）、
科技视界 2015年16期2015-01-16
- 钠离子在蒙脱石内的水化效应
为。Na+吸附水分子后，与表面的作用被削弱，逐渐被拖离表面。受Na+表面空间限制，多余的水分子之间及与表面之间形成氢键，间接地增强了Na+的水化，使Na+的水化能随水分子增加而振荡地增加。水化;钠离子;蒙脱石;密度泛函理论蒙脱石(MMT)是地层中常见的黏土矿物之一，其微观结构由Si-O四面体和Al-O八面体组成。由于低价离子的同构替换(如八面体中的部分Al3+被Mg2+置换或四面体中的部分Si4+被Al3+置换)产生了多余的负电荷，而促使阳离子进入层间以维
成都工业学院学报 2014年2期2014-09-21
- 水分子间氢键判别标准的从头分子动力学模拟研究
学性质都起源于水分子间的氢键网络[1-7]．目前还不能通过物理方法直接观测到水中的氢键[5]，与氢键性质相关的研究主要是采用理论计算方法和计算机模拟方法．在这些研究之前必须明确氢键的定义和判别标准[4]．目前有很多种氢键的判别方法，如结合能判据、几何判据、电荷转移判据、拓扑方法判据等等．文献中常用的氢键判别方法是结合能判据和几何判据．结合能判据是根据水分子间结合能的分布情况人为选择一个能量截断值作为能量判据，当两个水分子的相互作用能量低于截断值时就认为它们
河北工业大学学报 2014年4期2014-09-17
- 放射性核素U在针铁矿(010)表面吸附的第一性原理研究
面的吸附，发现水分子的吸附特征强烈地依赖于针铁矿表面Fe原子周围的O原子数。金宝等[7]也用第一性原理研究了放射性同位素U在针铁矿中的占位情况，发现了单与双原子U在针铁矿中占位与偏聚的一些特征。Kerist等[8]应用经验的分子动力学方法研究了单个U原子在针铁矿中的占位性质，发现放射性同位素U易掺杂在针铁矿八面体的间隙位和替代位。核废物后处理面临巨大的压力，研究放射性核素在环境的吸附行为(如U在针铁矿上的吸附行为)十分必要。目前还没有在原子尺度了解针铁矿的
原子能科学技术 2014年9期2014-08-06
- 第一性原理对强电场下孤立水分子的理论研究
对强电场下孤立水分子的理论研究焦明春（济宁学院物理与信息工程系，山东 曲阜 273155）用第一性原理方法对强电场下孤立水分子的结构，电偶极矩做了详细计算．计算结果表明：孤立水分子结构和电偶极矩在强电场下发生微小变化．水分子中的氢氧键的键长有微小的增加，两个氢键夹角变小；其电偶极矩随电场增加而变大．在强电场下，水分子参数与与常态下的水分子参数不同，使用常态下水分子模型研究强电场下有关水分子模拟问题必然会带来误差．处理计算精确度较高的分子动力学模拟问题时必须
济宁学院学报 2014年3期2014-03-20
- 水在HfO2(111)和(110)表面的吸附与解离
均匀薄膜生长.水分子作为反应前驱体或反应的氧源,表面羟基在二氧化铪薄膜表面扮演重要角色.14,15同时,水分子在金属及金属氧化物表面的实验与理论计算研究已成为关注的焦点,在环境保护、多相催化、电化学和腐蚀等领域也有重要的应用.16-18立方二氧化铪与同族氧化物二氧化锆同属于萤石结构.在常温下为单斜晶相(m,P21/c),随着温度增加到2000 K,二氧化铪逐渐变成四方相(t,P42/nmc),在2870 K时变成立方晶相(c,Fm3m).立方相二氧化铪可以
物理化学学报 2013年5期2013-07-25
- 以荷电化碳纳米管构筑正渗透膜用于海水淡化的分子动力学模拟
模拟的方法研究水分子在膜中的传递行为.模拟中,以0.5 mol·L-1氯化钠溶液模拟海水,1 mol·L-1的氯化镁溶液为汲取液,考察不同电量电荷修饰对碳纳米管正渗透膜中水分子密度分布、扩散系数以及水通量的影响.结果显示,电荷修饰对碳纳米管中水分子的密度分布和扩散速率以及水通量影响较显著,当碳纳米管管口荷电量为-0.3e时,碳纳米管膜可获得最大水通量.正渗透;碳纳米管;荷电膜;分子动力学模拟;海水淡化1 引言众所周知,反渗透技术已成为海水淡化的重要方法之一
物理化学学报 2012年3期2012-11-30
- 溴化锂水溶液气液界面微观结构的分子模拟
力学模拟方法对水分子采用SPC/E模型，溴化锂水溶液中的Li+、Br－采用点电荷位于中心的 Lennard－Jones球.势能函数由L-J项和库仑项组成.其中L－J项由下式给出:式中:m、n代表离子或者水分子中的氧原子，r代表m与n的距离.对于水－水、水－离子、离子－离子之间的库仑静电相互作用由下面的式子给出:式中:i、j代表不同的水分子，k、l代表离子，r代表距离.qBr－=－|e|，qLi+=－qBr－.Li+－Li+之间的LJ参数［8］为Br－－Br
哈尔滨工程大学学报 2011年6期2011-04-13
- 氢键缔合水分子与水的反常膨胀探析
类同。1.2 水分子的结构根据近代结构理论的研究和X射线的实验证实,在H2O分子中的三个原子核呈等腰三角形排列,即水分子的空间构型呈V形，H-O-H键角为104°45′，O-H距离为0.096 nm，H-H距离为0.514 nm。氧原子外层电子(2S22P4)经杂化与两个氢原子的两个电子构成两个O-H共价键及两对孤对电子,见图2。H2O是极性分子，两个氢原子带正电，氧一侧带负电，水分子的偶极距很大，为1.84 D。图2 水分子的结构1.3 冰的结构冰的水分
山西大同大学学报(自然科学版) 2011年3期2011-04-11
- 水，我们远不了解
代科学家们认为水分子应该为正二十面体，因为正二十面体由20 个正三角形的面组成，最接近圆球，流动性最大。也许你会笑话古代科学家们的观点有点太牵强和迂腐。但是，随着分子研究水平的日益提高，最近科学研究让人备感惊讶，竟然发现水分子确实常以正二十面体的形式存在。分子阵容异常我们每天都在跟水打交道，使用它研究它。但到目前为止，科学家用于描述水的理论，没有一个能够解释水的所有性质。直到现在，水的某些异乎寻常的现象和性质还在被科学家不断地揭示出来。例如，水的世界里是什
科学大众（中学） 2009年2期2009-02-16