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《水的團簇結(jié)構(gòu)研究_王芳》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、全國第十四屆紅外加熱暨紅外醫(yī)學(xué)發(fā)展研討會論文及論文摘要集水的團簇結(jié)構(gòu)研究,,,,,王芳李青山韓毅王欣關(guān)龍龍邢廣忠,(燕山大學(xué)亞穩(wěn)材料制備技術(shù)與科學(xué)國家重點實驗室河北秦皇島066004),,:一般方法摘要從水團簇的基本研究數(shù)理模型出發(fā)介紹了研究水團簇結(jié)構(gòu)的思路與對部分水,團簇結(jié)構(gòu)和團簇增長方式進行了比較詳細(xì)的介紹并提出了在世界長壽村飲用水中的應(yīng)用和未來發(fā)展方向。ResearChofstruCtuersof、VaterClusters,一,,,,認(rèn)叭NGFangLlQingshanHANiY場人NGXinGUANLonglongXNIGuanghzong聲aoer口enceaneno
2、,,ua月o,a(S招etK勻Lbarotyrof幾ertasatble幾億忿幣15cSideThl奧妙aYnshannUii印口動hgda066004hCin)vesr:e,aseAbstraetAbirefinotrdueitonofhterseacrhhteoiresofhtesturctLireofw毗relusetsrbdontheassoesoateust.oesteresoeusreoileees.ebimdlfwerlersSmur加fwaterltersweintrddindatilThdveeloPmentetrndofhtiserseacrhwasPutfo
3、wrardto.0引言`,2。。、水團簇是指一組由氫鍵連接的水分子【〕以擔(dān)0)表示團簇結(jié)構(gòu)是水的熱力學(xué)性質(zhì)異常(粘度表面張力、熔點、沸點、以及熱容等值都很高)的主要原因。研究水團簇結(jié)構(gòu)對理解云和冰的形成、溶液化。學(xué)以及許多生物化學(xué)過程有極重要的意義z[]1水團簇的研究方法:。對液態(tài)水的分子結(jié)構(gòu)描述有兩種理論連續(xù)統(tǒng)一模型和混合物模型z[]連續(xù)統(tǒng)一模型認(rèn)為水是一個整,,,一’2一95體水中所有水分子都是由氫鍵隨機連接在一起的形成氫鍵網(wǎng)格結(jié)構(gòu)氫鍵在10一10時間尺度內(nèi)不斷地斷裂和重新締合3[]。此模型并不能解釋水的熱力學(xué)性質(zhì)異常情況(如密度最大值、可壓縮性最小值)。,而混合物模型4IJ
4、認(rèn)為水是由多個可以區(qū)分開的組分組成的(即不同組分的水團簇)此模型更好地解釋。,,了水的熱力學(xué)性質(zhì)異常18Rontgen提出了現(xiàn)代的水的混合物模型“92年將水描述為冰在由更為簡單”。Suthedand又提出了3組分,2、2:2:的水分子組成的液體中的飽和溶液之后模型將H0(H0)和(H0)命名、,為單水(hyid舊l)二聚水(idhydorl)和三聚水(itrhydorl)之后混合模型漸漸向大型的不一定穩(wěn)定存在的,。1。二280的水巴克球(認(rèn)厄te卜Bball)水團簇(n>0)方向發(fā)展甚至有報道ucky存在ee。1%2年Nmehty和Shca第一次嘗試將統(tǒng)計力學(xué)應(yīng)用于混合物模型他們
5、假定水中存在著一定分agr,。,,n布的氫鍵連接的水團簇結(jié)果顯示只存在單體水或者>60的水團簇1974年Lentz等改進了這一模型,,,。,在0℃下水團簇平均尺寸約為11結(jié)果顯示隨著溫度的升高水團簇尺寸逐漸變小基于這一模型在,。0一100℃范圍內(nèi)五聚水和六聚水是存在最多的形式,。基于量子力學(xué)和統(tǒng)計力學(xué)的發(fā)展從頭算法和分子動力模擬方法5[間開始在水團簇結(jié)構(gòu)中得到了1971,。,r年Rhaman和stilinge首次進行了216個水分子的計算機模擬實驗現(xiàn)在計算機模擬己經(jīng)是理論研究285全國第十四屆紅外加熱暨紅外醫(yī)學(xué)發(fā)展研討會論文及論文摘要集水團簇結(jié)構(gòu)的重要工具。,n從頭算法(被)應(yīng)用
6、于計算水團簇結(jié)構(gòu)n的na全t局ioi最低能大部分研究在=2~10時得到了穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。但是。>10水團簇的異構(gòu)體數(shù)量很多l(xiāng)7[,研究者們提出了很多種結(jié)構(gòu),但是哪種結(jié)構(gòu)是全局最低,。能結(jié)構(gòu)目前還有許多爭議DJ.ick等8[],B3LYp/6一31**H一。=2一6,20vaidnA應(yīng)用從頭算法1十+G理論研究了離子與水團簇(一,:,,,一形成的團簇的穩(wěn)定性結(jié)果顯示在OK時小團簇(n=2~6)幾乎都不穩(wěn)定活化能勢壘小于.05a,一,.,;nkcFmol而=20情況下H離子上連有4個氫鍵最低的勢壘為368kcaFmol表明低溫穩(wěn)定的溶劑化氫化物能夠存在。,。,islvestriel和iP
7、erLulis[9]應(yīng)用范德華作用修正的密度泛函理論計算小分子水團簇(=2一6)的離解能,,并對比不同計算方法的結(jié)果差異結(jié)果顯示出范德華作用修正對結(jié)果有很大的影響修正后的計算結(jié)果與、。MZPDMC等方法的結(jié)果更為接近,o、。、、一、、目前發(fā)展的水分子力場模型[]主要有sPezETIP沖(=3一7)PoL3sPeFQAMoEBA。。,,BAEM徹M等【川對=2一6的情況分子模擬的計算結(jié)果與從頭算法的結(jié)果相近但是計算時間大幅,。,減少同實驗數(shù)據(jù)的吻合情況也較好但以上模型均存在自身的局
