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煤自燃中的各种基元反应及相互关系:煤氧化动力学理论及应用 被引量：117
1
作者 王德明 辛海会 +2 位作者 戚绪尧 窦国兰 仲晓星 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1667-1674,共8页
针对煤结构及其反应的复杂性,在综合分析煤中活性基团种类、结构形式及其在反应中转化特性的基础上,构建了煤自燃中的活性结构单元,采用前线轨道理论和量子化学计算分析了活性位点上的电子转移及其完整反应路径、活化能及放热量,建立了... 针对煤结构及其反应的复杂性,在综合分析煤中活性基团种类、结构形式及其在反应中转化特性的基础上,构建了煤自燃中的活性结构单元,采用前线轨道理论和量子化学计算分析了活性位点上的电子转移及其完整反应路径、活化能及放热量,建立了煤自燃过程中的13个基元反应及其反应顺序和继发性关系,揭示了以氧气引发的持续将煤中原生结构转化为碳自由基并释放气体产物的低活化能链式循环的煤氧化动力学过程,提出了煤氧化动力学理论,阐明了煤自燃产热产物的反应机理,该理论在煤自燃倾向性鉴定和煤自燃高效化学阻化技术研究中得到了成功应用。 展开更多
关键词 煤自燃 前线轨道 量子化学 基元反应 氧化动力学
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环保型绝缘介质C5F10O放电分解特性 被引量：20
2
作者 李祎 张晓星 +4 位作者 肖淞 黄立群 唐炬 邓载韬 田双双 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第14期4298-4305,共8页
近期,CnF2nO类物质得到了替代气体研究领域的关注,尤其是C5F10O和C6F12O,两者均具有极低的温室效应潜能指数（global warming potential,GWP）且绝缘特性优异。由于其出色的绝缘表现,国内外科研机构和公司开始关注该物质及其混合气体,... 近期,CnF2nO类物质得到了替代气体研究领域的关注,尤其是C5F10O和C6F12O,两者均具有极低的温室效应潜能指数（global warming potential,GWP）且绝缘特性优异。由于其出色的绝缘表现,国内外科研机构和公司开始关注该物质及其混合气体,目前针对其放电分解特性的研究较少。该文基于密度泛函理论从微观层面对C5F10O的稳定性及可能的分解路径展开分析,首先计算得到C5F10O的电离能等参数,并基于前线分子轨道理论确定分子结构中可能发生反应的位置。其次,分析C5F10O可能的分解途径、分解产物的形成机制并计算得到相应的能量变化。最后,利用气体绝缘试验平台对C5F10O/N2混合气体进行击穿测试,基于气相色谱质谱联用仪对击穿前后气室内气体组分进行分析,探讨分解产物的绝缘性能及放电过程中各类粒子的动态平衡过程。研究结果表明,C5F10O放电分解形成CF3CO·、C3F7·或C3F7CO·、CF3·自由基的过程最容易发生,各类自由基进一步反应将生成CF4、C2F6、C3F8、C3F6、C4F10、C5F12、C6F14,上述产物均具有较强的绝缘性能,且C5F10O分子与自由基间存在动态平衡过程,两者共同保障了体系的绝缘性能。试验发现随着击穿次数的增加,C5F10O各分解产物含量增加,其中CF4、C2F6、C4F10的增长率高于C3F8、C6F14,自由基更易于复合形成小分子产物。相关结论对进一步探究C5F10O混合气体的绝缘特性及协同效应等课题提供一定理论依据,同时为CnF2nO类新型环保型介质研究提供一些借鉴。 展开更多
关键词 C5F10O分解特性 环保型绝缘介质 密度泛函理论 前线分子轨道理论 能量变化
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4种异黄酮抗氧化活性的构效关系 被引量：16
3
作者 刘科梅 聂挺 +3 位作者 潘栋梁 胡川 陆豫 余勃 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第23期1-6,共6页
为探究异黄酮类化合物抗氧化活性的构效关系,以染料木素、大豆苷元、橙桑黄酮、奥沙京4种异黄酮类分子为代表展开研究。测定了4种分子的体外抗氧化活性,并与文献报道进行分析比对。对4种分子进行分子模拟,得到稳定的优势构象并对其进行... 为探究异黄酮类化合物抗氧化活性的构效关系,以染料木素、大豆苷元、橙桑黄酮、奥沙京4种异黄酮类分子为代表展开研究。测定了4种分子的体外抗氧化活性,并与文献报道进行分析比对。对4种分子进行分子模拟,得到稳定的优势构象并对其进行相关量子化学计算。结果分析表明,4种异黄酮分子清除自由基能力与其酚羟基位置电子转移和脱氢能力有关,前线分子轨道能直观地展现抗氧化物的分子活性部位,而能隙和自由基生成热能准确表征4种异黄酮分子抗氧化活性顺序,对于4种分子的多羟基位自由基生成热分析可知,4’-OH是染料木素和大豆苷元最主要的羟基活性部位,3’-OH是橙桑黄酮和奥沙京最主要的羟基活性部位,4’-OH和3’-OH可分别作为表征这4种分子清除自由基活性的位点。 展开更多
关键词 异黄酮 量子化学计算 清除自由基 前线分子轨道 自由基生成热
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西红花酸二甲酯电子吸收光谱与热力学性质的理论研究 被引量：14
4
作者 聂汉 李权 赵可清 《有机化学》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第1期121-126,共6页
使用密度泛函理论B3LYP方法,对西红花酸二甲酯的结构、电子吸收光谱、热力学性质进行理论计算研究,并基于Tomasi的极化统一场模型(PCM)讨论溶剂效应.结果显示,溶剂对西红花酸二甲酯的前线分子轨道特征几乎无影响,溶剂作用使该分子的最... 使用密度泛函理论B3LYP方法,对西红花酸二甲酯的结构、电子吸收光谱、热力学性质进行理论计算研究,并基于Tomasi的极化统一场模型(PCM)讨论溶剂效应.结果显示,溶剂对西红花酸二甲酯的前线分子轨道特征几乎无影响,溶剂作用使该分子的最大吸收波长红移约42 nm,红移程度与溶剂极性无关.西红花酸二甲酯分子的气态热力学性质与温度的关系式分别为:Cm p=189.782+0.925T,S m=457.503+1.366T,H m=1164.899+0.195T+4.671×10-4T2,Gm=1164.899-0.263T-8.989×10-4T2.298 K时,西红花酸二甲酯分子的气态标准摩尔生成焓和标准摩尔生成自由能分别为-1180.67和-733.23 kJ·mol-1. 展开更多
关键词 西红花酸二甲酯 热力学性质 吸收光谱 前线分子轨道 密度泛函理论
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钴卟啉催化剂的前线轨道能级与其催化活性的相关性研究 被引量：21
5
作者 张燕慧 佘远斌 +2 位作者 钟儒刚 周贤太 纪红兵 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第22期2228-2232,共5页
设计并合成了 12种钴卟啉催化剂 ,在温和反应条件 ( 5 5℃ ,2 .0MPa氧压 )下考察其催化氧气液相氧化对硝基甲苯制取对硝基苯甲酸的催化活性 ,发现其对上述反应均有显著的催化活性 .采用PM3半经验分子轨道法对所设计的钴卟啉化合物模型... 设计并合成了 12种钴卟啉催化剂 ,在温和反应条件 ( 5 5℃ ,2 .0MPa氧压 )下考察其催化氧气液相氧化对硝基甲苯制取对硝基苯甲酸的催化活性 ,发现其对上述反应均有显著的催化活性 .采用PM3半经验分子轨道法对所设计的钴卟啉化合物模型体系进行了计算 ,将计算结果与实验结果相结合 ,探讨了钴卟啉分子前线轨道能级与其催化活性之间的关系 .经研究发现 ,四配位或五配位钴卟啉催化剂的催化活性与EHOMO和ΔEL H均有一定的相关性 ,且ΔEL H对催化活性的影响大于EHOMO对催化活性的影响 ;EHOMO值越低、ΔEL H越小 。 展开更多
关键词 钴卟啉催化剂 分子前线轨道能级 催化活性 相关性 对硝基甲苯 对硝基苯甲酸
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基于密度泛函理论的菲分子结构与光谱研究 被引量：10
6
作者 邹乔 姜龙 +2 位作者 杜显元 李兴春 李鱼 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1389-1397,共9页
选用密度泛函理论(DET)中的B3LYP方法,在6-311++G(d,p)下对菲分子结构进行优化,计算了其振动频率、极化率及热力学参数,对比了菲分子实测光谱图,首次对其振动频率进行了完全归属。此外,分析并讨论了其前线分子轨道、分子静电势和密立根... 选用密度泛函理论(DET)中的B3LYP方法,在6-311++G(d,p)下对菲分子结构进行优化,计算了其振动频率、极化率及热力学参数,对比了菲分子实测光谱图,首次对其振动频率进行了完全归属。此外,分析并讨论了其前线分子轨道、分子静电势和密立根布局,获得了HOMO-LUMO能隙、分子静电势分布、原子电荷分布等与分子性质密切相关的重要数据,为后续其他多环芳烃分子的光谱检测技术及其光谱和电子结构的分析提供了理论基础。 展开更多
关键词 密度泛函理论(DET) 菲 振动光谱 前线分子轨道 分子静电势
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4种菁染料化合物结构和性能的密度泛函理论研究 被引量：6
7
作者 尚兴宏 贡雪东 +1 位作者 肖鹤鸣 田禾 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期186-191,共6页
运用量子化学的密度泛函方法 ,在B3LYP/ 6 - 31G水平下全优化计算了近期合成的正离子型菁染料与相应中性化合物的分子几何构型和电子结构 ,由前线分子轨道理论提供了反应的活性原子和活性键。此外 ,还通过ZINDO/S计算得到了它们的紫外... 运用量子化学的密度泛函方法 ,在B3LYP/ 6 - 31G水平下全优化计算了近期合成的正离子型菁染料与相应中性化合物的分子几何构型和电子结构 ,由前线分子轨道理论提供了反应的活性原子和活性键。此外 ,还通过ZINDO/S计算得到了它们的紫外光谱。联系实验事实和有机电子结构理论对计算结果进行了讨论。 4种标题物的紫外光谱λmax 的计算值、实测值以及前线轨道能级差值 (ΔE)三者之间呈现一致的大小排序。 展开更多
关键词 菁染料 密度泛函理论 前线轨道理论 分子几何构型 电子结构 紫外光谱 全优化计算
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双核金属酞菁类化合物催化脱硫机理研究Ⅳ──中心金属离子对MPc－PcM催化活性的影响 被引量：10
8
作者 陈彬 杜锡光 +2 位作者 杨树卿 赵成大 刘景福 《分子科学学报》 CAS CSCD 1996年第3期211-217,共7页
实验研究结果表明双核金属酞菁类化合物ＭＰｃ－ＰｃＭ（Ｍ＝Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ）是催化Ｈ＿２Ｓ液相氧化反应的良好催化剂，且其催化活性顺序为Ｃｏ＞Ｎｉ＞Ｖ＞Ｆｅ＞Ｃｕ＞Ｃｒ＞Ｍｎ．采用量子化学理论计算方... 实验研究结果表明双核金属酞菁类化合物ＭＰｃ－ＰｃＭ（Ｍ＝Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ）是催化Ｈ＿２Ｓ液相氧化反应的良好催化剂，且其催化活性顺序为Ｃｏ＞Ｎｉ＞Ｖ＞Ｆｅ＞Ｃｕ＞Ｃｒ＞Ｍｎ．采用量子化学理论计算方法（ＩＮＤＯ／Ｓ）分析了其前线分子轨道的构成特征，结果表明这几种ＭＰｃ－ＰｃＭ的ＬＵＭＯ轨道皆为有金属离子参与形成的π轨道，但ＨＯＭＯ轨道间的差异却很大．Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ时，其ＨＯＭＯ为π轨道；而Ｍ＝Ｆｅ、Ｍｎ时，其ＨＯＭＯ却为σ轨道．正是在前线分子轨道的轨道类型、共轭程度及金属轨道贡献三方面因素的协同作用下，才导致ＭＰｃ－ＰｃＭ的催化活性顺序并非按中心金属离子价电子层ｄ电子数的递变而呈现出规律性的变化． 展开更多
关键词 双核金属酞菁 催化活性 前线分子轨道
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诺氟沙星的密度泛函研究 被引量：7
9
作者 孙婷婷 黄菊 +1 位作者 何伟平 王德堂 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1049-1054,共6页
以诺氟沙星为研究对象,采用密度泛函理论的B3LYP/6-311+G(d,p)方法,进行分子结构全优化,并对红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、前线轨道(最高占据轨道HOMO、最低空轨道LUMO)、净电荷分布进行了量子力学计算.根据红外光谱(IR)和拉曼光谱(R... 以诺氟沙星为研究对象,采用密度泛函理论的B3LYP/6-311+G(d,p)方法,进行分子结构全优化,并对红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、前线轨道(最高占据轨道HOMO、最低空轨道LUMO)、净电荷分布进行了量子力学计算.根据红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)的计算结果,对振动模式进行了指认;根据前线轨道(HOMO、LUMO)、净电荷分布的计算结果,讨论了诺氟沙星的HOMO、LUMO和分子表面电势的特点.采用密度泛函理论的B3LYP/6-311+G(2d,p)方法,进行分子结构全优化,使用GIAO方法计算得到核磁共振谱(NMR),并对谱图数据进行了分析讨论. 展开更多
关键词 诺氟沙星 密度泛函(DFT) 红外光谱(IR) 拉曼光谱(Raman) 前线轨道 核磁共振谱(NMR)
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三聚氰胺结构和热力学性质的密度泛函理论研究 被引量：5
10
作者 陈有双 唐忠锋 +1 位作者 张培培 王继虎 《分子科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期418-422,共5页
采用Materials Studio软件中的DMol3模块对三聚氰胺的结构和性质进行了理论研究.得到了分子的几何构型、振动频率、各原子上的电荷分布、热力学、以及Fukui指数和前线分子轨道.计算结果表明:三聚氰胺分子中的C原子易得电子,是亲核试剂... 采用Materials Studio软件中的DMol3模块对三聚氰胺的结构和性质进行了理论研究.得到了分子的几何构型、振动频率、各原子上的电荷分布、热力学、以及Fukui指数和前线分子轨道.计算结果表明:三聚氰胺分子中的C原子易得电子,是亲核试剂进攻点,而胺基上的N原子因含孤对电子是亲电反应中心. 展开更多
关键词 密度泛函理论 三聚氰胺 红外光谱 热力学 前线分子轨道
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蓖麻毒素A链(RTA)功能域突变体构效关系的量子化学研究 被引量：3
11
作者 冯健男 裴武红 +2 位作者 吴加金 黎燕 沈倍奋 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第9期1415-1418,共4页
结合对蓖麻毒素A链（RTA）功能域氨基酸（Tyr80，Trr123，Gln177，Arg180）点突变后对其生物活性影响的实验研究，利用半经验量子化学AMI方法对RTA功能域及其点突变进行了理论计算．通过分析前线分子轨道性质和能级，从理论上探讨了其... 结合对蓖麻毒素A链（RTA）功能域氨基酸（Tyr80，Trr123，Gln177，Arg180）点突变后对其生物活性影响的实验研究，利用半经验量子化学AMI方法对RTA功能域及其点突变进行了理论计算．通过分析前线分子轨道性质和能级，从理论上探讨了其功能域点突变对其生物活性的影响，并预测了突变体（Tyr123→TrP）比RTA生物活性高． 展开更多
关键词 蓖麻毒素A链 功能域 RTA 突变体 构效关系
暂未订购
8-羟基喹啉锂及其衍生物电子光谱性质的理论 被引量：3
12
作者 樊文浩 郝玉英 +2 位作者 房晓红 许并社 曾凡桂 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期193-197,共5页
运用密度泛函(DFT/B3LYP)方法对三种吸电子基(—C6H5、—CN、—Cl)取代的8-羟基喹啉锂(Liq)所形成的18种衍生物进行对比,从中找出最稳定的三种衍生物,并在此基础上应用含时密度泛函(TD-DFT)方法和单激发组态相互作用(CIS)分析了取代基对... 运用密度泛函(DFT/B3LYP)方法对三种吸电子基(—C6H5、—CN、—Cl)取代的8-羟基喹啉锂(Liq)所形成的18种衍生物进行对比,从中找出最稳定的三种衍生物,并在此基础上应用含时密度泛函(TD-DFT)方法和单激发组态相互作用(CIS)分析了取代基对Liq前线分子轨道和电子光谱的影响。结果表明:吸电子取代基主要影响所在环的前线分子轨道,其影响程度和取代基的吸电子能力有关;同时取代位置的不同和取代基的共轭效应会导致电子光谱的移动方向不同,取代基在苯酚环上时使Liq电子光谱蓝移,而在吡啶环上时使Liq电子光谱红移,取代基共轭效应大电子光谱红移。该计算结果与实验结果吻合。 展开更多
关键词 8-羟基喹啉锂 吸电子取代基 电子光谱 前线分子轨道 含时密度泛函理论
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苯乙烯的密度泛函研究 被引量：5
13
作者 何伟平 黄菊 +1 位作者 王德堂 刘晓静 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1322-1328,共7页
以苯乙烯为研究对象,采用密度泛函理论的B3LYP方法及不同基组,进行了分子结构优化.在此基础上,对其分子轨道、能级、最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)、红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis... 以苯乙烯为研究对象,采用密度泛函理论的B3LYP方法及不同基组,进行了分子结构优化.在此基础上,对其分子轨道、能级、最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)、红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)进行了模拟计算.根据能级和分子轨道计算结果,主要讨论了苯乙烯的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)的特点;将红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)、核磁共振谱(NMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)计算结果与实测值进行了对比,并对谱图数据进行了简要分析及讨论. 展开更多
关键词 苯乙烯 密度泛函(DFT) 前线轨道(FMO) 红外光谱(IR) 核磁共振谱(NMR) 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)
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半花菁荧光染料光稳定性的量子化学计算 被引量：3
14
作者 于鹏美 庄亚丽 +2 位作者 毕力 秦传香 陈国强 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期83-90,共8页
针对纺织品用荧光染料光稳定性较差的问题,应用已合成的2种半花菁荧光染料进行研究。对染料染色腈纶织物进行光老化试验,比较2种染料的日晒牢度;进行染料水溶液的光降解试验,得到量化的染料降解速率常数。采用量子化学理论中的密度泛函... 针对纺织品用荧光染料光稳定性较差的问题,应用已合成的2种半花菁荧光染料进行研究。对染料染色腈纶织物进行光老化试验,比较2种染料的日晒牢度;进行染料水溶液的光降解试验,得到量化的染料降解速率常数。采用量子化学理论中的密度泛函方法,对2种染料阳离子进行构型优化和频率计算,并对得到的稳定构型进行分子轨道计算;通过研究各形态氧与染料阳离子前线分子轨道的相互作用,在理论上比较2种染料阳离子的活泼位点及其稳定性差异。结果表明,半花菁荧光染料1,3,3-三甲基-反式-2-[对-(N,N-二乙基)-氨基-苯乙烯基]-N-甲基吲哚氯化盐的光稳定性优于反式-4-[对-(N,N-二乙基)-氨基-苯乙烯基]-N-乙基吡啶溴化盐,计算结果与实验结果有很好的一致性,可作为判断此类染料光稳定性的理论参考。 展开更多
关键词 半花菁荧光染料 腈纶织物染色 光稳定性 量子化学计算 前线分子轨道理论
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有机荧光分子2-氰基-3-(3,4-二甲氧基苯基)-2-丙烯酰胺的可逆压致变色和质子刺激响应性能（英文） 被引量：2
15
作者 边高峰 黄华 +4 位作者 占玲玲 吕晓静 曹枫 张诚 张玉建 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第2期589-594,共6页
设计合成了3-芳基-2-腈基丙烯酰胺类有机发光小分子2-氰基-3-(3,4-二甲氧基苯基)-2-丙烯酰胺(CDMPA)。经研究发现,CDMPA化合物具有明显的压致变色和酸致变色现象。在外力刺激下,化合物CDMPA荧光最大发射峰发生20 nm的红移,经过加热或蒸... 设计合成了3-芳基-2-腈基丙烯酰胺类有机发光小分子2-氰基-3-(3,4-二甲氧基苯基)-2-丙烯酰胺(CDMPA)。经研究发现,CDMPA化合物具有明显的压致变色和酸致变色现象。在外力刺激下,化合物CDMPA荧光最大发射峰发生20 nm的红移,经过加热或蒸汽处理后可恢复初始状态。对样品研磨前后粉末的X射线衍射图谱及荧光寿命衰减曲线进行测试分析得出,CDMPA压致变色现象归因于分子构型由晶态到无定形态的转化。另外,在酸刺激下CDMPA发光颜色由蓝光红移至黄光,最大发射波长红移33 nm。经过二甲基甲酰胺(DMF)处理后可恢复到初始状态。由测试得到的红外光谱及分子轨道理论计算推测,酸致变色现象是由氨基取代基的质子化影响了CDMPA前线分子轨道引起的。本研究可使人们深入了解这种类型材料的多刺激响应发光机制,且显著的颜色变化性能使CDMPA在传感器和检测装置方面具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 丙烯酰胺衍生物 多刺激响应 荧光转换 前线分子轨道 荧光寿命
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量子化学法研究苯并芘分子的结构和性质 被引量：5
16
作者 龙威 颜雪明 贺楚华 《天津师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第4期78-82,共5页
结合HF、B3LYP、B3PW91、MP2等不同经典量子化学方法,在6-311++G(d,p)水平上计算苯并芘的分子结构和电子结构,并对苯并芘分子的几何构型、Wiberg键级、光谱、静电荷布居等进行分析,结合前线轨道理论探讨分子的稳定性和反应活性.结果表明... 结合HF、B3LYP、B3PW91、MP2等不同经典量子化学方法,在6-311++G(d,p)水平上计算苯并芘的分子结构和电子结构,并对苯并芘分子的几何构型、Wiberg键级、光谱、静电荷布居等进行分析,结合前线轨道理论探讨分子的稳定性和反应活性.结果表明:苯并芘分子呈环状平面型,其中碳原子的活性不同,C(8)的反应活性最高,最容易接受亲电试剂的进攻.前线轨道分析表明:苯并芘分子以接受电子为主,计算得出ΔE L-H=3.048 eV,表明该分子具有适合的能带宽度,可作为有机发光材料的原料.同时计算其在不同温度下的热力学性质.MP2方法在能量计算方面体现出较精确的优势. 展开更多
关键词 苯并芘 量子化学 密度泛函 前线轨道
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