导读:本文包含了量子化学理论论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:量子,化学,密度,热力学,理论,机理,光化学。
量子化学理论论文文献综述
王晓红,李宇情,李玉莹,黄正国[1](2018)在《叁氟丙酮酮醇互变异构反应机理的量子化学理论研究》一文中研究指出为了解叁氟丙酮水溶液中酮式构型向烯醇式构型转变的可能性,采用二阶M觊ller-Plessset微扰理论研究了叁氟丙酮的酮醇互变异构反应机理.叁氟丙酮的烯醇式构型和酮式构型都可与水分子通过分子间氢键形成复合物,这些分子间氢键的形成有效降低了酮醇互变异构反应的活化能,从而使得叁氟丙酮更容易由酮式构型转变为烯醇式构型.进一步使用CPCM溶剂化模型研究溶剂对酮醇互变异构反应的影响,结果发现,酮醇互变异构反应在水溶液中比在气相中更容易进行.计算叁氟丙酮由酮式构型向烯醇式构型转化的活化能,结果表明,酮醇互变异构反应的活化能偏高,不会影响中性水溶液中酮式构型的主导地位.(本文来源于《天津师范大学学报(自然科学版)》期刊2018年03期)
张婧,董绍楠,侯晓霞,袁晓涵,毕树平[2](2017)在《Al(H_2O)~(3+)_6水交换反应溶剂效应的量子化学团簇模型-密度泛函理论方法研究》一文中研究指出在气相模型、极化连续模型、超分子模型和超分子-极化连续模型的基础上,采用量子化学团簇模型-密度泛函理论方法,在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平下系统地开展了以下研究:优化得到Al(H_2O)~(3+)_6水交换反应的反应物、过渡态和产物构型,采用MP2方法在相同基组水平下计算得到相应的单点能,考虑零点振动能、热力学校正项和熵等参数的影响,计算得到Al(H_2O)~(3+)_6水交换反应的Gibbs自由能变和反应速率常数k_(ex)。计算结果表明:GP-SM//MP2-PCM和GP-SM-PCM//MP2-PCM模型得到的k_(ex)相近,并且与文献值相符,说明GP-SM//MP2-PCM模型可以充分考虑真实溶剂效应和主体溶剂效应,适用于Al(H_2O)~(3+)_6体系水交换反应的模拟。(本文来源于《分析科学学报》期刊2017年05期)
姜延欢,李国岫,刘星,李洪萌[3](2017)在《基于量子化学理论二硝酰胺铵(AND)结构分析及热力学参数计算》一文中研究指出为了研究AND基液态燃料在推进器燃烧过程中的化学反应动力学过程,对燃烧过程进行简化研究,假设进入燃烧室的AND为气态。基于量子化学理论构建气相ADN分子的不同分子结构,通过计算不同分子构型的分子能量、偶极矩及能带间隙,通过对比分析确定了最稳定的ADN分子结构。采用从头算法和密度泛函理论相结合的方法,应用高斯软件计算在高温段和低温段下的ADN分子的定压比热容、焓、熵等热力学参数;并采用拟合出的温度系数进行不同初始压力下的化学反应动力学计算,计算结果所得到的温度与实验值误差在合理的范围内,验证了计算结果的准确性。(本文来源于《中国化学会第二届全国燃烧化学学术会议论文集》期刊2017-05-20)
刘星[4](2017)在《基于量子化学理论的ADN/甲醇推进剂中燃料甲醇与氮氧化物化学反应机理研究》一文中研究指出ADN是一种新型的高能无毒推进剂,近几年,国外陆续推出了一类以ADN为基的水、燃料和氧化剂盐组成的离子盐溶液单元推进剂,并被看作是新型无毒单元推进剂。其中ADN和甲醇按一定比例掺混能获得比较好的性能,且成功应用于PRISMA卫星。ADN燃烧分解机理研究较为成熟,但由于ADN/甲醇推进剂燃烧过程的复杂性,目前国际上对于此燃烧机理的研究成果甚微。因此,展开对ADN/甲醇的反应机理研究对于探究其燃烧过程有着重大意义。基于前人关于ADN催化分解及燃烧机理和甲醇的氧化机理的研究成果,结合目前机理研究领域新兴的量化计算方法理论。首先对甲醇和氮氧化物以及分别在不同的初始反应温度下,零维均质反应过程进行了模拟。再利用量子化学计算软件Gaussian分析甲醇和二氧化氮燃烧的主要反应,确定了在二氧化氮的作用下CH_3OH→CH_2OH→CH_2OH→CH_2O→CH_2O→HCO→HCO→CO→CO→CO_2 的反应机制,分别得到了与二氧化氮反应的可能过渡态结构、计算得到反应能垒并绘制反应势能面,绘制了相关反应重要键长变化曲线。利用KisTheIP软件计算得到反应速率常数以及活化能,指前因子等动力学参数。利用量子化学计算软件Gaussian分析了 ADN气相结构,计算了其热力学参数,并拟合得到温度系数。利用CHEMKIN软件对ADN分解燃烧途径进行动力学模拟,分析了温度、压力以及各组分的浓度变化。整合量化模拟得到的十叁条反应途径,甲醇燃烧以及ADN燃烧的详细机理,形成了较为完善的化学反应机理。基于此详细机理进行了化学动力模拟计算,通过温度敏感性分析和ROP分析对详细机理进行简化,构建出33组分,44步简化机理,并和详细机理进行化学动力学模拟结果对比分析,产物CO_2的误差在合理的误差范围内。(本文来源于《北京交通大学》期刊2017-03-01)
王海珠,海一娜,徐莹,杜泊船,张思玉[5](2016)在《基于量子化学理论研究氯代阻燃剂得克隆的降解路径》一文中研究指出以零价金属Al和石英砂(SiO_2)为添加剂,采用机械化学法及基于密度泛函理论的量子化学方法,计算阻燃剂得克隆结构中所有的C—Cl键的键级和解离能,推测其可能脱Cl的位置,并将其降解,得到了得克隆降解的主要路径.(本文来源于《吉林大学学报(理学版)》期刊2016年04期)
刘星,李国岫,李洪萌,李源[6](2016)在《基于量子化学理论二硝酰胺铵(AND)热力学参数计算》一文中研究指出基于量子化学理论,采用高级别的第一原理中的从头算法和如今十分普遍的密度泛函理论相结合,应用Gaussiano9计算在高温段和低温段下的ADN分子的热力学参数,包括定压比热容、焓、熵;根据获得的数据,应用FITDAT公用程序拟合出温度系数,以配合CHEMKIN-PRO模拟化学反应的动力学文件使用。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十六分会:燃烧化学》期刊2016-07-01)
田红,陈斌斌,罗海银,姚灿[7](2016)在《基于量子化学的木质素热裂解中环类化合物形成的理论及实验研究》一文中研究指出利用傅里叶变换红外光谱仪分析木质素微观结构,应用裂解气相色谱-质谱联用技术(Py-GC/MS)进行木质素的热裂解产物分析。研究结果表明:300和400℃时没有检测到多环芳烃等复杂结构,可见在该温度下,裂解产物并未发生二次缩合作用;在800℃下,苯和甲苯的GC含量增加,苯酚基本保持不变,并开始出现多环芳烃化合物。以密度泛函理论B3LYP/6-31G(d,p)为基础对木质素的裂解反应过程进行了分子动力学模拟研究,对比分析实验数据和模拟数据,推断出木质素热裂解中环类化合物的形成演化机理:300~400℃主要发生CC键的断裂和羟基脱落(路径R5-1)以及C1—Cα键的断裂(路径R5-2);400~800℃发生的C1—Cα键断裂反应(路径R4-1),苯环上甲氧基官能团脱去反应(路径R4-4)和苯环上甲氧基均裂(路径R5-3);与苯环上甲氧基官能团均裂反应(路径R4-3)相比,苯环C1—Cα断裂反应(路径R4-2)发生的可能性更大;路径2、路径3和路径5的产物量均在800℃左右达到最大,其产物分别为联苯、菲以及芘。(本文来源于《林产化学与工业》期刊2016年03期)
李璐[8](2016)在《煤中常见化学键的解离及分子结构的量子化学理论研究》一文中研究指出煤热解是实现煤炭分级转化,生产优质清洁的气、液、固相产物的重要手段,深入认识煤的结构特征及热转化本质是煤分级转化多联产技术实现突破的基础。已有的煤结构探索以及对煤热解过程的认识均是基于终态产物的光谱分析或取样分析进行的宏观推测,对于转化过程中间体认识的不足导致至今仍缺乏对煤热解机理的准确认识。量子化学方法的迅速发展使其逐渐成为研究煤的分子结构及其化学反应性质的新手段。本论文利用量子化学计算方法,选取典型类煤结构模型化合物为研究对象,通过对键解离能和自由基稳定化能的研究,深入认识煤中典型化学键的特征及其解离行为,并结合真空紫外单光子电离分子束质谱实验中检测到的热解过程中间体、自由基和产物的变化情况,推测出热解产物的生成机理。从能量角度探索了煤中常见取代基在煤分子结构中的合理分布,为煤的有机大分子结构模型的建立提供了可靠的理论依据。论文的主要研究内容和结果包括:(1)为找到适合处理较大体系且精度较高的理论计算方法,评估了密度泛函(Density Functional Theory,DFT).双杂化密度泛函以及高精度方法在计算不同类型化合物(包括单环及多环芳香化合物、支链烃类化合物以及小分子无机化合物等)的键解离能时的可靠性。结果表明,mPW2PLYP和G4MP2在所选方法中的综合表现最好。根据计算结果,建议在计算小尺寸的体系(原子数≤20)时,选择G4MP2方法;在计算大尺寸(20≤原子数≤50)的芳香化合物时,双杂化密度泛函方法最为适宜,计算在此尺寸范围内的长链或支链烃类化合物时,建议选择包含经验弥散校正的双杂化密度泛函方法;当处理更大尺寸(原子数≥50)的体系时,建议使用DFT方法,其中M06-2X方法和B3P86方法均有较好的表现。(2)通过对计算方法的比较研究,选用双杂化密度泛函1nPW2PLYP计算了典型类煤模型化合物中常见化学键的解离能。C-H、C-C、C-0、O-H和C-N键的解离能范围分别为111.4~81.2 kcal/mol、102.9~62.8 kcal/mol.107.5~52.6 kcal/mol.111.2~86.6 kcal/mol和104.0~59.0 kcal/mol。结果显示,各种键型的解离能范围相互重迭。键的解离能越低,键解离后生成的两个自由基越稳定,该键越弱,反之亦然。由于生成PhCH2和PhO·的键解离所需能量较低,在煤热解过程中此类键的断裂应最先发生。随着温度升高,键解离生成烷基以及氢自由基的反应逐渐发生,而键解离后生成苯基自由基的反应最难发生。(3)提出了由自由基稳定化能推测键的解离能的新方法,并建立了一套适用于含杂原子体系的校正值,用于通过自由基稳定化能预测含NH2、OH、OCH3.C=O、SH、F、Cl、I等杂原子基团的煤中常见化学键的解离能。通过对大量煤中常见化学键的测试发现,预测的解离能与计算的解离能之间的绝对平均误差在0.57~2.20 kcal/mol范围内,足以满足计算精度的要求。(4)结合真空紫外单光子电离分子束质谱实验结果的研究表明,苯醚类煤模型化合物热解的第一步均为PhO-C键的断裂,生成苯氧类自由基。苯环上有无甲基取代基以及甲基取代基在苯环上取代位置的不同均会影响苯氧类自由基后续的反应路径。二芳基烷烃化合物由于两个芳环之间连接的桥键不同,热解性质也互不相同。叁种二芳基烷烃类煤模型化合物桥键断裂的解离能顺序为:Ph-Ph>PhCH2-Ph>PhCH2-CH2Ph。该顺序与实验中观测到的叁种化合物的解离温度的高低顺序一致。(5)煤由于其结构的复杂性,目前的实验手段只可提供煤中各取代基团的比例,却无法给出各基团在煤中具体分布的准确信息。本文提出能量较低的结构为煤分子结构中较为合理的存在形式,从而以能量为依据,通过选取能代表煤中特征结构单元的类煤模型化合物,借助密度泛函计算方法,研究了煤中含量较多的羟基基团在各模型化合物中分布位置的能量倾向,获得羟基在煤分子结构中的最适宜分布位置的排列顺序为:吡啶环>稠环芳烃>单环芳烃>脂环。另外,在含吡啶环的化合物以及稠环芳烃上还可以发生羟基的二次占据。可形成氢键作用的反应位有利于被羟基占据,而吸电子或者给电子取代基团的存在对羟基分布的优劣影响很小(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-06-08)
唐令利[9](2016)在《Beta-2肾上腺素受体与配体相互作用量子化学理论计算研究》一文中研究指出本文以半经验量子化学理论为主要手段研究Beta-2肾上腺素受体与不同配体间的相互作用,期望发展更为精确的以量子力学为理论基础的分子对接打分方法。一方面,现有的基于经验、知识或力场的打分函数在处理电荷转移、强极化等复杂体系受限,需要发展更为精确的打分算法。另一方面,半经验的量子化学方法,如PM7模型,在近期的发展以及硬件性能的提高,使得快速求解蛋白质等大分子体系的量子力学方程成为可能,分子间的弱相互作用能更为精确地计算出来。本论文以MOPAC2012为主要软件工具,使用PM7理论模型,对Beta-2肾上腺素受体与多种配体之间的相互作用结合能进行了理论计算,初步实现对配体亚型的分类。主要工作如下:首先,建立了以半经验量子化学即PM7模型为理论基础的打分方法来计算Beta-2肾上腺素受体与各种配体相互作用能量,区分出配体亚型。介绍了现阶段打分函数的发展、分子层面上的相互作用理论、自由能的计算方法、以及半经验量子力学理论中PM7模型中焓变的计算方法。利用现有的Beta-2肾上腺素受体复合物晶体结构,量子化学打分方法来计算选定的受体与不同配体之间的相互作用能量。基于这些不同配体亚型的相互作用分析,通过分子对接方法,得到多种复合物构象,再用打分方法来计算对接后受体与配体间的结合能。对接后的计算结果表明量化计算可以找到与受体最佳结合的配体构象,可以发展成分子对接打分方法。然后,针对于叁种不同配体亚型,量子化学方法结合分子动力学模拟技术来研究Beta-2肾上腺素受体与配体之间的相互作用,从而可以更完善研究课题。基于MM-PBSA理论基础和提出的计算方法,我们计算出了Beta-2肾上腺素受体与叁种配体之间的结合能量,结合口袋附近重要残基的贡献能量。基于得到的不同帧结构,量化计算出结合能,结果表明叁种亚型结合能存在着一定的差异。这对于以后的研究有着重要的理论价值与借鉴意义。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-04-01)
陈方[10](2015)在《核自旋诱导的磁光效应的理论及量子化学计算研究》一文中研究指出核磁共振(NMR)以及相关成像披术(MRI)是分子结构鉴定和临床医学诊断的重要手段。对于NMR和MRI的发展许多科研工作者做出了重要的贡献,但是自其发现至今,一直沿用的核磁感应概念和方法还是六十多年前提出的。Romalis等人于2006年第一次报道了核自旋诱导的光学法拉第效应(NSOR),这是不同于传统方法的一种新的NMR信号检测技术。随后,Vaara等人和Yao等人分别对NSOR进行了量子化学计算和理论分析工作。本论文根据D.Pagliero等人的实验以及NSOR的解析公式,导出了同一分子中不同化学基才或不同元素原子核的NSOR大小之间比值R的理论表达式;在Vaara等人提出的核自旋诱导的紫外-可见光磁圆二色性(NSCD)效应的基础上,基于Buckingham等人的极化率理论和Faraday效应理论,我们研究了红外区域液体中核自旋诱导的磁圆二色性;从理论上探讨了液体表面核自旋诱导的极向磁光克尔效应(NSMOKE),该效应包括了偏振平面的旋转和椭圆率变化;此外,我们使用DFT方法对若干平面或近似平面共轨大环分子的核自旋诱导的新Cotton-Mouton效应进行了量子化学计算研究。论文第一章主要简述了本论文相关的基本知识,包括核磁共振的基本原理、极化率、磁光效应、计算量子化学基础以及本论文相关的研究背景和意义。Vaara等人最近提出:类似传统NMR谱中的化学位移,核自旋诱导的磁旋光(NSOR)中存在光化学位移。论文第二章理论研究了这一问题,其方法是理论比较在同一分子中化学非等价同种核或不同元素的原子核之间的NSOR的相对大小。论文基于D. Pagliero等人的实验以及Yao等人推导的NSOR的解析公式,导出了同一分子中不同化学基团或不同元素原子核的NSOR大小之间比值R的理论表达式;并以甲醇、亚磷酸叁乙酯和2-甲基苯并噻唑为例,计算R的大小,计算结果与实验值基本一致。基于这些结果,讨论了影响R的重要因素,探讨了如何应用NSOR鉴别同一分子中不同化学基团。本章的理论和计算,为NSOR光化学位移研究及应用提供了理论依据。第叁章研究了液体中核自旋诱导的红外磁圆二色性(IR-NSCD)。液体中核自旋诱导的光学旋转(NSOR)和核自旋诱导的紫外-可见光磁圆二色性(NSCD)已经被发现,并且得到了大力研究和发展。然而,到目前为止,核自旋诱导的红外磁圆二色性(IR-NSCD)还未被探索。本章提出并理论研究了液体中核自旋诱导的红外磁圆二色性。结果表明在有利条件下,由于振动共振效应,红外区域核自旋诱导的磁圆二色性(IR-NSCD)比可见光区域核自旋诱导的光学旋转(NSOR)大很多,并且磁圆二色性可以通过类似核自旋诱导的光学旋转(NSOR)的实验方案来测量。在液体中,IR-NSCD可以同时给出核自旋预极化样品的核磁共振(NMR)光谱和红外区域圆二色性(1RCD)光谱,从而原则上可以发展成为一种独特的分析工具。第四章我们提出了核自旋诱导的极向磁光克尔效应(NSMOKE)并进行了理论研究。当线性偏振光从具有法向磁化的核自旋极化的液体表面反射时,将会产生核自旋诱导的极向磁光克尔效应,这种效应包括出射光的偏振旋转以及椭圆率变化。核自旋诱导的极向磁光克尔效应(NSMOKE)能够从液体表面提供核磁共振(NMR)信号,并能够给出分子的化学组成、取向、以及表面分子的分子间相互作用信息。第五章基于Yao等人提出的核自旋诱导的新Cotton-Mouton效应(IBCM),对若干具有平面或近似平面共轭的大环分子进行了量子化学计算研究。在IBCM效应中包含温度相关项,它与大多数非球形分子的磁光效应有关,该温度相关项与分子的各向异性磁屏蔽常数和频率依赖各向异性极化率的乘积成正比。对四氧杂卟啉(TOP2+)、[18]轮烯以及蔻和全氟蔻分子的DFT计算表明:平面或近似平面共轭的大环分子具有较大的频率依赖各向异性极化率,据此认为平面或近似平面共轭的大环分子可能具有较强的核自旋诱导的新Cotton-Mouton效应。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2015-10-01)
量子化学理论论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
在气相模型、极化连续模型、超分子模型和超分子-极化连续模型的基础上,采用量子化学团簇模型-密度泛函理论方法,在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平下系统地开展了以下研究:优化得到Al(H_2O)~(3+)_6水交换反应的反应物、过渡态和产物构型,采用MP2方法在相同基组水平下计算得到相应的单点能,考虑零点振动能、热力学校正项和熵等参数的影响,计算得到Al(H_2O)~(3+)_6水交换反应的Gibbs自由能变和反应速率常数k_(ex)。计算结果表明:GP-SM//MP2-PCM和GP-SM-PCM//MP2-PCM模型得到的k_(ex)相近,并且与文献值相符,说明GP-SM//MP2-PCM模型可以充分考虑真实溶剂效应和主体溶剂效应,适用于Al(H_2O)~(3+)_6体系水交换反应的模拟。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
量子化学理论论文参考文献
[1].王晓红,李宇情,李玉莹,黄正国.叁氟丙酮酮醇互变异构反应机理的量子化学理论研究[J].天津师范大学学报(自然科学版).2018
[2].张婧,董绍楠,侯晓霞,袁晓涵,毕树平.Al(H_2O)~(3+)_6水交换反应溶剂效应的量子化学团簇模型-密度泛函理论方法研究[J].分析科学学报.2017
[3].姜延欢,李国岫,刘星,李洪萌.基于量子化学理论二硝酰胺铵(AND)结构分析及热力学参数计算[C].中国化学会第二届全国燃烧化学学术会议论文集.2017
[4].刘星.基于量子化学理论的ADN/甲醇推进剂中燃料甲醇与氮氧化物化学反应机理研究[D].北京交通大学.2017
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[7].田红,陈斌斌,罗海银,姚灿.基于量子化学的木质素热裂解中环类化合物形成的理论及实验研究[J].林产化学与工业.2016
[8].李璐.煤中常见化学键的解离及分子结构的量子化学理论研究[D].大连理工大学.2016
[9].唐令利.Beta-2肾上腺素受体与配体相互作用量子化学理论计算研究[D].电子科技大学.2016
[10].陈方.核自旋诱导的磁光效应的理论及量子化学计算研究[D].中国科学技术大学.2015