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Theoretical and Experimental Study of Reaction of Transesterification of Vegetable Oils in an Alcohol Environment in the SbCF and SCF Conditions with the Ultrasonic Emulsification of Reaction Mixture and the Use of Heterogeneous Catalysts
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作者 Farid Mukhamedovich Gumerov Rustem Aituganovich Usmanov +3 位作者 Sergei Valerevich Mazanov Asiya Radifovna Gabitova Alexandre Ivanovich Kourdiyukov Zufar Ibragimovich Zaripov 《International Journal of Analytical Mass Spectrometry and Chromatography》 2017年第2期40-55,共16页
A quantum-chemical study of the mechanism of transesterification reaction carried out in the traditional and supercritical fluid (SCF) conditions has been performed. Samples of biodiesel fuel have been derived from ra... A quantum-chemical study of the mechanism of transesterification reaction carried out in the traditional and supercritical fluid (SCF) conditions has been performed. Samples of biodiesel fuel have been derived from rapeseed oil in the environment of supercritical ethanol using a flow type unit, both in the absence and in the presence of heterogeneous catalysts-metal oxides. Experimental studies of kinematic viscosity of a large array of samples of derived biodiesel have been performed. The viscous correlation allowing determining the content of the desired product-fatty acid ethyl esters (FAEE)-in biodiesel samples, has been made based on the obtained experimental data on the kinematic viscosity of biodiesel samples. The influence of change of the dielectric permittivity of working environments on the rate of reaction of transesterification in the supercritical fluid conditions has been revealed. 展开更多
关键词 SUPERCRITICAL Fluids BIODIESEL Fuel Thermophysical Properties the Dielectric PERMITTIVITY REACTION Kinetics quantum-chemical calculations Heterogeneous Catalysts
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[Azo-Hyd] Tautomerism and Structure of Selected Metal Complex Dyes AM1 and ZINDO/1 Methods
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作者 Krzysztof Wojciechowski Lucjan Szuster 《Computational Chemistry》 2016年第4期97-118,共22页
Quantum-chemical calculation methods have been used to examine an influence of tautomeric equilibrium [Azo  Hydrazo] on a structure of 1:2 chromium metal complex dyes called Gryfalan Navy Blue RL (CI 15 707, Acid... Quantum-chemical calculation methods have been used to examine an influence of tautomeric equilibrium [Azo  Hydrazo] on a structure of 1:2 chromium metal complex dyes called Gryfalan Navy Blue RL (CI 15 707, Acid Blue 193) and Gryfalan Black RL (Acid Black 194). Chromatographic analysis indicates that synthesis yields a mixture of several dyes with different shades. Studies conducted to date have suggested that such dye complexes can constitute Drew-Pfitzner or Pfeiffer-Schetty structural isomers [1]. It is a know fact, that o-hydroxy-azo dyes exist in equilibrium of tautomeric azo and hydrazone forms. We decided to examine, whether color properties of examined metal-complex dyes can be influenced also by an azo-hydrazone equilibrium and what kind of influence on it has sulphonic groups present in molecules. Calculation and optimization of the geometrical structure were performed using the AM1 methods for monoazoo-hydroxy-azo dyesand ZINDO/1 for 1:2 chromium metal complex dyes. It was stated that monoazo dyes can create complexes in both forms: azo and hydrazone, because energy differences between each form of the metal complex dye are so small, that the monoazo dye can, in practice, create complexes in both the azo and the hydrazone form, with energy differences not exceeding about 4 - 11 kcal/mol. It is calculated that spatial structure changes with an angle of about 90° between two molecules of the dye, and angles of 10° - 20° between the naphthalene moieties. Similar electron density on the hydroxyl and ketone groups suggests that the mixture contains a dominant share of the azo form. The presence of an ionised sulphonic group was also found to affect on the tautomer equilibrium. 展开更多
关键词 Acid Dyes Cr Metal Complexes quantum-chemical calculations AM1 and ZINDO/1 Methods
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Reactivity of N-Methylidenemalonates of 3-Arylaminoindoles and p-Dimethylamino-N-Phenylaniline in the Course of Their Analysis by Electrospray Ionization Mass Spectrometry
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作者 Yuri S. Nekrasov Nikolai S. Ikonnikov +4 位作者 Yuri A. Borisov Sergey S. Kiselev Albert G. Kornienko Valeriya S. Velezheva Yury I. Lyakhovetsky 《International Journal of Analytical Mass Spectrometry and Chromatography》 2017年第1期1-16,共16页
The behavior of N-methylidenemalonates of 3-arylaminoindoles and p-dimetylamino-N-phenylanyline (M = ANa) was studied during their analysis with ESI mass spectrometer operated in negative (NI) and positive (PI) ion mo... The behavior of N-methylidenemalonates of 3-arylaminoindoles and p-dimetylamino-N-phenylanyline (M = ANa) was studied during their analysis with ESI mass spectrometer operated in negative (NI) and positive (PI) ion modes. Anions [A] and both [M + H]+ and [M + Na]+ were recorded under conditions of the NI-ESI and PI-ESI, respectively. The fragmentation processes of [A] and [M + H]+ were found that probably occurred as “insource collusion induced dissociation”. The main paths for [A] proved to be elimination of CO2 and breakage of the N-methylidenemalonate bond. A route [A]- - CO2 - ROH (R = Me or Et) was less expressed and occurred for the indolyl-containing compounds with the NH bond only. Experiments employing heavy water demonstrated the isotope exchange to occur involving the hydrogen atom of this bond. This and other facts evidenced that the last fragmentation included abstraction of just this atom. Quantum-chemical calculations allowed picking out a structure for the product ion from the possible ones. The calculations also indicated that the protonation of M occurred at the anionic oxygen atom of the malonate moiety. The fragmentation of [M + H]+ ions included elimination of two water molecules that was supported by their MS2 spectra. A common feature of the NI- and PI-ESI mass spectra was the presence of oligomeric ions, up to tetramers and trimers for the NI- and PI-ESI ones, respectively. The oligomers were formed by interaction of the corresponding ions with neutral molecules. When ions contained extra hydrogen atoms, they were introduced by hydrolysis. 展开更多
关键词 N-Methylidenemalonates of 3-Aminoarylindoles ELECTROSPRAY IONIZATION FRAGMENTATION Processes quantum-chemical calculations Ion Structures
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密度泛函理论研究2种新型染料分子的分子内电荷转移现象 被引量:1
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作者 刘莎莎 周凤杰 +3 位作者 张亚萍 宋鹏 丁勇 刘晓霞 《分子科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期364-371,共8页
采用量子化学方法研究了2种新型有机染料分子P1和P4,几何优化和基态性质计算采用B3LYP密度泛函,基组为6-311G(d).由于P1和P4分子中分别存在2个对称的吸电子基团,所以2个染料分子的电子结构存在明显的特点:2个紧邻简并最低空轨道(LowestU... 采用量子化学方法研究了2种新型有机染料分子P1和P4,几何优化和基态性质计算采用B3LYP密度泛函,基组为6-311G(d).由于P1和P4分子中分别存在2个对称的吸电子基团,所以2个染料分子的电子结构存在明显的特点:2个紧邻简并最低空轨道(LowestUnoccupied Molecular Orbital,LUMO)轨道.P1和P4最高占据轨道(Highest Occupied Mo-lecular Orbital,HOMO)到LUMO轨道的跃迁能级差分别为2.79和3.26eV.同时,采用含时密度泛函方法(Time-Dependent Density Functional Theory,TDDFT)研究了2个染料分子的激发态性质.通过电荷差异密度理论方法(Charge Different Density,CDD)直观的展示了分子内电荷转移的现象.对于P1,电荷转移的方向是从苯甲酸基团到2个二氰乙烯基噻吩苯基团;对于P4,电荷是由2个二氰乙烯基联苯基团基团向苯甲酸基转移. 展开更多
关键词 有机染料分子P1和P4 量子化学理论方法 分子内电荷转移 态密度 电荷差异密度
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腐植酸氧化还原特性的量子化学预测
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作者 T.A.Yarkova A.M.Gyul'maliev +1 位作者 沈天瑞(译) 周霞萍(译) 《腐植酸》 2022年第6期62-66,共5页
基于密度泛函理论(DFT)b3lyp/6-31g(d,p)方法的量子化学计算结果,进行了腐植酸(HA)模型结构和若干抗氧化剂反应活性指数的比较研究。以15种物质为例,发现电负性指数χ与最低未占据分子轨道的能量(E_(LUMO))呈线性相关,R^(2)=0.977。HA(E... 基于密度泛函理论(DFT)b3lyp/6-31g(d,p)方法的量子化学计算结果,进行了腐植酸(HA)模型结构和若干抗氧化剂反应活性指数的比较研究。以15种物质为例,发现电负性指数χ与最低未占据分子轨道的能量(E_(LUMO))呈线性相关,R^(2)=0.977。HA(E_(LUMO)=–2.52)与分子O_(2)(E_(LUMO)=–3.07)紧密靠近,这一事实表明这个天然物质具有很高的电负性。本文提出通过分子O_(2)的吸附能来评价有机物HA的抗氧化能力。通过量子化学方法pm6确定HA不同部位O_(2)传感能量的局部最小值,确定了O_(2)被羟基吸附的能量ΔE_(ads)=–70 kcal/mol。结果显示:HA高反应活性的有机部分能够抑制氧化过程中的分子O_(2)。 展开更多
关键词 腐植酸 自由基引发剂和抑制剂 抗氧化剂 电子结构的量子化学计算 反应活性指数
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酸性介质中氮杂环类缓蚀剂在碳钢上的吸附行为 被引量:16
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作者 李伟华 陶志华 +2 位作者 张胜涛 赵霞 侯保荣 《腐蚀科学与防护技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期39-42,共4页
合成了一种新型含氮杂环有机物:2-(4-叔丁基-苯甲基硫)-5-(1,2,4-三氮唑)-甲基-(1,3,4-噁二唑)(TBTO),通过交流阻抗、动电位极化、失重实验研究了其在酸性介质中的缓蚀效率,并用扫描电镜方法分析了碳钢表面的腐蚀形貌变化.结果表明:TBTO... 合成了一种新型含氮杂环有机物:2-(4-叔丁基-苯甲基硫)-5-(1,2,4-三氮唑)-甲基-(1,3,4-噁二唑)(TBTO),通过交流阻抗、动电位极化、失重实验研究了其在酸性介质中的缓蚀效率,并用扫描电镜方法分析了碳钢表面的腐蚀形貌变化.结果表明:TBTO在0.5mol/L H2SO4中对Q235钢的缓蚀作用高达96.2%,能同时抑制碳钢腐蚀的阴、阳极反应过程;化合物在碳钢表面上的吸附行为服从Langmuir吸附等温式.同时用量子化学中的从头算方法对缓蚀剂的分子结构与缓蚀性能的关系进行了研究. 展开更多
关键词 缓蚀剂 电化学实验 Langmuir吸附等温式 量子化学计算
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2,5-二芳基-1,3,4-噻二唑衍生物的合成及缓蚀性能 被引量:9
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作者 钱建华 潘晓娜 +1 位作者 张强 刘琳 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2737-2748,共12页
合成4种2,5-二芳基-1,3,4-噻二唑化合物,即2,5-二苯基-1,3,4-噻二唑(DPTD),2,5-二(2-羟基苯)-1,3,4-噻二唑(2-DHPTD),2,5-二(3-羟基苯)-1,3,4-噻二唑(3-DHPTD)和2,5-二(4-羟基苯)-1,3,4-噻二唑(4-DHPTD)。通过Tafel极化曲线和电化学阻... 合成4种2,5-二芳基-1,3,4-噻二唑化合物,即2,5-二苯基-1,3,4-噻二唑(DPTD),2,5-二(2-羟基苯)-1,3,4-噻二唑(2-DHPTD),2,5-二(3-羟基苯)-1,3,4-噻二唑(3-DHPTD)和2,5-二(4-羟基苯)-1,3,4-噻二唑(4-DHPTD)。通过Tafel极化曲线和电化学阻抗研究4种油溶型噻二唑衍生物在50 mg·L-1硫-乙醇体系中的缓蚀性能,电化学测试表明:腐蚀液中添加噻二唑衍生物后,银片腐蚀得到抑制;随着缓蚀剂浓度增大,腐蚀电流密度减小,缓蚀效率增大;当缓蚀剂浓度为90 mg·L-1时,4种缓蚀剂DPTD、2-DHPTD、3-DHPTD和4-DHPTD的缓蚀效率分别为85.8%、94.6%、96.4%和97.1%。采用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察其表面形貌,可知缓蚀剂在金属表面形成一层保护膜,阻止腐蚀物质与金属表面的接触,从而抑制银片腐蚀。经分子动力学分析可知,4种噻二唑衍生物吸附于金属表面遵循Langmuir等温方程,且吸附属于以化学吸附为主的混合型吸附。量子化学计算和分子动力学模拟研究表明,4种缓蚀剂均具有很好的缓蚀作用,且4种缓蚀剂的缓蚀效率大小顺序是[4-DHPDT]>[3-DHPDT]>[2-DHPDT]>[DPDT],这与实验结果一致。 展开更多
关键词 噻二唑衍生物 缓蚀剂 Langmuir吸附等温方程 分子动力学模拟 量子化学计算
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硅烷偶联剂改性纳米AlN对碳化硅器件封装用有机硅弹体耐电及老化特性的影响 被引量:6
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作者 陈向荣 王启隆 +2 位作者 黄小凡 张添胤 任娜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第16期4235-4249,共15页
为了研究硅烷偶联剂改性纳米氮化铝(AlN)对有机硅弹体耐电及高温老化特性的影响,该文将纯有机硅弹体及其硅烷偶联剂改性纳米AlN复合材料在250℃高温下热老化500h,对老化前后的试样进行形貌分析、扫描电镜(SEM)断面表征、热重分析(TGA)... 为了研究硅烷偶联剂改性纳米氮化铝(AlN)对有机硅弹体耐电及高温老化特性的影响,该文将纯有机硅弹体及其硅烷偶联剂改性纳米AlN复合材料在250℃高温下热老化500h,对老化前后的试样进行形貌分析、扫描电镜(SEM)断面表征、热重分析(TGA)、直流电导率及去极化电流测试、空间电荷测量、介电谱、直流击穿实验和量子化学计算,并对硅弹体基体和纳米AlN界面在老化过程中的状态变化进行分析,提出热老化前后的界面模型。结果表明:纯有机硅弹体热老化后热分解产生大量断链和内部微孔,其浅陷阱密度增加;对于纳米复合材料,老化前硅弹体基体与纳米AlN之间存在界面间隙,浅陷阱深度减小;热老化前后的界面状态对硅弹体纳米复合材料的热稳定性和电气性能产生了明显的影响,热老化后硅弹体基体与纳米AlN之间形成化学键和氢键,提高纳米复合材料的热分解温度,也使其深陷阱深度和密度增加。相比于老化后的纯有机硅弹体,老化后的纳米复合材料直流电导率更低、空间电荷积累更少、直流击穿场强明显提升,且质量分数3%纳米掺杂的复合材料具有最好的热分解抑制效果。研究结果表明,适量掺杂的硅烷偶联剂改性纳米AlN可显著提升有机硅弹体的耐电及老化特性,满足碳化硅器件封装材料长期高温应用的要求。 展开更多
关键词 有机硅弹体 纳米复合材料 电气性能 热老化 量子化学计算
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富含双键咪唑啉在饱和CO_(2)盐水中缓蚀行为研究
9
作者 邹斌 梁伟 +3 位作者 盖平原 陈晓春 程仕键 付朝阳 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期78-86,共9页
目的合成含有两个双键的亚油酸咪唑啉,与传统的含有单个双键油酸咪唑啉对比,研究其结构对其缓蚀性能的影响。方法在60℃下将Q235钢浸泡于饱和CO_(2)的3%(w)NaCl溶液中,通过失重、电化学测试和缓蚀效率测试,并通过表面分析方法观察腐蚀... 目的合成含有两个双键的亚油酸咪唑啉,与传统的含有单个双键油酸咪唑啉对比,研究其结构对其缓蚀性能的影响。方法在60℃下将Q235钢浸泡于饱和CO_(2)的3%(w)NaCl溶液中,通过失重、电化学测试和缓蚀效率测试,并通过表面分析方法观察腐蚀后钢片形貌变化,最后通过理论计算对合成缓蚀剂进行性能研究。结果电化学与失重结果显示在加入质量浓度为200 mg/L的亚油酸咪唑啉后,缓蚀效率能达到90%,缓蚀性能优于常见的油酸咪唑啉。在结构上,由于亚油酸咪唑啉分子比油酸咪唑啉多了一个双键,增加了咪唑啉缓蚀剂的吸附位点,使其能更好地吸附于金属的表面。结论亚油酸咪唑啉对碳钢有很好的缓蚀性能;在同等实验条件下,缓蚀性能优于油酸咪唑啉;其吸附满足Langmuir吸附等温线;吸附过程中主要通过N—Fe键吸附在Fe表面。 展开更多
关键词 缓蚀剂 亚油酸咪唑啉 电化学评价 量子化学计算 分子动力学模拟
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五氟吡啶激发态非绝热弛豫过程中的分子结构
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作者 李多多 张嵩 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期119-126,共8页
利用量子化学计算研究了五氟吡啶分子的激发态非绝热弛豫路径中一些关键点的分子结构和能量.计算确定了五氟吡啶分子基态及两个最低激发态的结构和相应电子态的垂直和绝热激发能,其中基态是具有C2v对称性的平面结构,而激发态结构为平面... 利用量子化学计算研究了五氟吡啶分子的激发态非绝热弛豫路径中一些关键点的分子结构和能量.计算确定了五氟吡啶分子基态及两个最低激发态的结构和相应电子态的垂直和绝热激发能,其中基态是具有C2v对称性的平面结构,而激发态结构为平面外畸变的半船型结构.同时确定了3个锥形交叉S_(2)/S_(1),S_(1)/S_(0),S_(2)/S_(0)的拓扑结构和能量.在分支空间中,锥形交叉S_(2)/S_(1),S_(1)/S_(0),S_(2)/S_(0)的结构都是尖峰不对称结构,分别为船型、半船型和椅式结构,其能量分别为6.39,5.16和8.51 eV.计算结果表明五氟吡啶分子的非辐射弛豫主要是S_(2)态上的波包经锥形交叉S_(2)/S_(1)快速内转换到S_(1)态,再通过S_(1)/S_(0)弛豫到基态的路径,而直接通过S_(2)/S_(0)衰减到基态的概率较小. 展开更多
关键词 量化计算 锥形交叉 激发态 结构演化
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天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽调控Caco-2细胞钙离子吸收的研究
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作者 刘佳琛 李奕 +1 位作者 程永强 唐宁 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2024年第14期97-105,共9页
为了探究天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽对钙离子吸收的影响机理,本文利用等温滴定量热技术、电化学、Caco-2细胞模型结合量子化学计算(密度泛函理论)对天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽与钙离子的相互作用进行了探究。结果表明,天冬氨... 为了探究天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽对钙离子吸收的影响机理,本文利用等温滴定量热技术、电化学、Caco-2细胞模型结合量子化学计算(密度泛函理论)对天冬氨酸和谷氨酸及其甘氨酸二肽与钙离子的相互作用进行了探究。结果表明,天冬氨酸和谷氨酸通过焓和熵驱动的放热反应与钙离子形成复合物,而其形成的二肽则是通过熵驱动的吸热反应与钙离子结合。此外,二肽比单独的氨基酸表现出更强的钙离子结合能力。量子化学计算表明,氨基酸/二肽中的羧基为钙离子的主要结合位点,在碱性条件下,会导致钙离子结合位点转移,氨基也可以参与钙离子结合。Caco-2细胞吸收实验表明,天冬氨酸和谷氨酸及其二肽均可促进钙的吸收,其中甘氨酸-谷氨酸二肽(Gly-Glu)的促进效果最好,促钙吸收率为1.33±0.115。此外,促钙吸收能力与钙离子结合能力之间没有明确的相关性,与其电子亲和力的关系更为密切。研究结果解释了天冬氨酸、谷氨酸及其甘氨酸二肽与钙之间的相互作用,为进一步开发钙补充剂提供科学依据。 展开更多
关键词 天冬氨酸 谷氨酸 甘氨酸 CACO-2 细胞模型 钙吸收 量子化学计算
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亮氨酸与异亮氨酸太赫兹光谱的振动模式分析
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作者 刘晓松 赵国忠 屈媛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1255-1261,共7页
氨基酸是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物,是构成蛋白质的基本单位,其种类,数量和排列直接影响蛋白质的生物功能,对维持机体功能有重要意义。氨基酸分子间振动模式(扭转,氢键和集体振动)大部分处于太赫兹(THz)波段,表现出独特的吸... 氨基酸是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物,是构成蛋白质的基本单位,其种类,数量和排列直接影响蛋白质的生物功能,对维持机体功能有重要意义。氨基酸分子间振动模式(扭转,氢键和集体振动)大部分处于太赫兹(THz)波段,表现出独特的吸收特征,因此,对氨基酸进行THz光谱研究,能够更全面了解生物特性。总结前人实测的亮氨酸与异亮氨酸位于0.2~2.6 THz波段的吸收谱,同时,利用量子化学计算方法解释其形成机理。使用Gaussian09软件对单分子构型模拟计算,模拟方法为半经验法(PM6),从头计算法(HF,MP2)和密度泛函理论(B3LYP,M06-2X)结合6-311+G(d,p)高斯型基组;使用Materials Studio 2019软件对晶胞构型模拟计算,模拟方法为广义梯度近似的PBE,PBEsol,RPBE和WC等四种密度泛函结合平面波基组。结果表明:单分子构型模拟均缺少吸收峰位,不同方法对同一振动模式的峰位计算不同,因此,对分子间相互作用较强的结构,进行单一方法的该构型模拟,很大程度不能正确匹配振动模式,且受原子轨道线性组合方法影响,与输入结构相比,输出结构由COO^(-)和NH_(3)^(+)基团变为COOH和NH_(2),无法体现实际振动模式;晶胞构型模拟对分子内和分子间振动模式描述,吸收峰位与实测值匹配较好,不存在质子转移情况,较好指认实测峰位的振动模式。亮氨酸与异亮氨酸使用PBEsol泛函计算结果最接近实测值,说明模拟计算需充分考虑结构与泛函的匹配性,即对结构交换关联能的描述,也说明同一泛函对异构体的普适性,此外,不能以结构优化后差异作为判断泛函是否适用的标准。晶胞构型计算结果包含分子间振动模式,是单分子构型无法得到的结果,且数据进行半峰全宽拟合,导致两种构型结果在某一实测峰位处的振动模式存在差异。 展开更多
关键词 太赫兹吸收谱 氨基酸 量子化学计算 振动模式 异构体
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胡麻籽油咪唑啉缓蚀剂的制备及其对A30钢的缓蚀效果 被引量:6
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作者 冯晓娟 石彦龙 安红钢 《化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1103-1108,共6页
以胡麻籽油、羟乙基乙二胺为原料合成咪唑啉中间体,用苄基氯进行改性,得到阳离子咪唑啉衍生物。利用FT IR对合成产物进行了表征,用静态失重法、电化学极化曲线和FESEM对其缓蚀性能进行了评价,并考察了不同缓蚀剂浓度、腐蚀浸泡时间对缓... 以胡麻籽油、羟乙基乙二胺为原料合成咪唑啉中间体,用苄基氯进行改性,得到阳离子咪唑啉衍生物。利用FT IR对合成产物进行了表征,用静态失重法、电化学极化曲线和FESEM对其缓蚀性能进行了评价,并考察了不同缓蚀剂浓度、腐蚀浸泡时间对缓蚀效果的影响,探讨了其在A30钢表面的吸附行为。结果表明,合成的缓蚀剂在盐酸体系中对A30钢有较好的缓蚀性能,在浓度为100mg/L时对低碳钢的缓蚀效率可达87%,并且其产物为阳离子型缓蚀剂,吸附满足Langmuir等温吸附方程。最后采用量子化学方法对其缓蚀剂的缓蚀机理进行了分析。 展开更多
关键词 缓蚀剂 胡麻籽油 电化学测试 量子化学
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基于量子化学计算的谷氨酰胺太赫兹吸收谱模拟 被引量:5
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作者 张天尧 张朝晖 +3 位作者 赵小燕 张寒 燕芳 钱萍 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2073-2077,共5页
利用量子化学计算方法模拟物质的太赫兹吸收谱,可以为目标物质的太赫兹吸收特征匹配分子振动模式,对深刻理解谱的形成机理十分必要。模拟结果的可靠性,主要取决于目标物质初始构型的搭建和振动模式计算方法的选择。首先利用太赫兹时域... 利用量子化学计算方法模拟物质的太赫兹吸收谱,可以为目标物质的太赫兹吸收特征匹配分子振动模式,对深刻理解谱的形成机理十分必要。模拟结果的可靠性,主要取决于目标物质初始构型的搭建和振动模式计算方法的选择。首先利用太赫兹时域光谱技术获取了谷氨酰胺固态样品的太赫兹吸收谱,为了在理论模拟过程中体现考虑分子间作用的程度,构建了三种常用于有机物太赫兹吸收谱模拟的谷氨酰胺初始构型,单分子、二聚体、晶胞。使用量子化学计算程序基于密度泛函理论对三种初始构型进行了结构优化和振动模式计算。将计算结果通过洛伦兹线型函数拟合为吸收谱与实验吸收谱进行对比发现,二聚体构型的模拟吸收谱从吸收峰个数上优于单分子构型,在此基础上,晶胞构型模拟结果从吸收峰峰位上又较二聚体构型有了明显的改进,随着初始构型考虑分子间作用的程度提高模拟结果逐步逼近实验吸收谱。在得到了可靠的理论模拟吸收谱的基础上,成功对谷氨酰胺固态样品在0.3~2.6THz范围内的三个吸收峰匹配了晶胞内各分子的集体振动模式。研究表明,在固体样品的太赫兹吸收谱理论模拟中,在计算能力允许的情况下,应尽可能选择全面反映分子间作用力的晶胞构型作为计算的初始构型。 展开更多
关键词 太赫兹吸收谱 谷氨酰胺 量子化学计算 单分子 二聚体 晶胞
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离子液体在甲醇/硫酸介质中对Q235钢表面的缓蚀性能 被引量:5
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作者 郑天宇 王璐 +1 位作者 刘金彦 王佳 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期2230-2239,共10页
探究硫酸存在时Q235钢在甲醇中的腐蚀行为,以及离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)对金属表面的缓蚀作用。通过静态失重法、电化学测试、扫描电子显微镜来测定[Bmim]Cl对Q235钢的缓蚀性能。并利用量子化学计算和分子动力学模拟分... 探究硫酸存在时Q235钢在甲醇中的腐蚀行为,以及离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)对金属表面的缓蚀作用。通过静态失重法、电化学测试、扫描电子显微镜来测定[Bmim]Cl对Q235钢的缓蚀性能。并利用量子化学计算和分子动力学模拟分析[Bmim]Cl分子的缓蚀机理。在甲醇中随着硫酸含量的增加碳钢的腐蚀速率增加。含有59.51 ml 0.05 mol·L-1H2SO4的甲醇溶液作为腐蚀介质时,随着[Bmim]Cl浓度升高,缓蚀效率逐渐增大,当浓度为0.6 mol·L-1时,缓蚀效率达到最佳值,为90.63%,且[Bmim]Cl是主要控制阳极反应的混合抑制剂,SEM分析表明在含有缓蚀剂溶液中浸泡后的Q235钢表面相对于未加缓蚀剂更加平整。前线轨道分析和Fukui指数都表明,离子液体在碳钢表面的吸附位点分布在咪唑环上,与Fe发生化学吸附。分子动力学模拟结果表明缓蚀剂分子以阳离子[Bmim]+平行吸附于金属表面,阴离子Cl-扩散在溶液中的方式达到缓蚀的效果。理论计算结果与实验结果一致,即[Bmim]Cl在甲醇/硫酸水溶液中对Q235钢具有很好的缓蚀作用,为新型离子液体缓蚀剂研究应用奠定了基础。 展开更多
关键词 离子液体 缓蚀剂 Q235钢 电化学 量子化学计算 分子模拟
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理论与计算化学在基础化学课程中的应用:1,2-环氧化物开环反应 被引量:1
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作者 赵容浩 黄职钱 +2 位作者 杨一莹 朱荣秀 张冬菊 《大学化学》 CAS 2023年第8期299-304,共6页
1,2-环氧化物开环反应是化学类各专业有机化学课程中的重要教学内容,教材中的描述缺少定量、直观信息,学生通常采用机械记忆方式予以学习,不能完全理解相关的反应机制。本文设计了一个用理论化学方法研究化学反应的典型案例,通过量子化... 1,2-环氧化物开环反应是化学类各专业有机化学课程中的重要教学内容,教材中的描述缺少定量、直观信息,学生通常采用机械记忆方式予以学习,不能完全理解相关的反应机制。本文设计了一个用理论化学方法研究化学反应的典型案例,通过量子化学计算探讨了酸、碱催化1,2-环氧化物开环反应的分子机制,揭示了反应的热力学和动力学性质,描绘了反应过程的直观物理图像,给出了理解反应区域选择性的定量信息。论文将计算量子化学与有机化学教学内容有机融合,不仅有助于学生加深对化学基本概念和基础理论的理解,而且有助于学生开阔视野、拓展思路,使学生充分认识到理论计算是开展化学研究的重要手段。 展开更多
关键词 1 2-环氧化物 开环反应 甲醇 量子化学计算
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界面喷涂Mg(OH)_2对直流电缆工厂接头绝缘交接层直流电气性能的影响 被引量:1
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作者 孟繁博 陈向荣 +2 位作者 洪泽林 石逸雯 黄若彬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第23期6471-6482,共12页
为了改善高压直流电缆工厂接头界面的绝缘特性,该文利用水解法制备了Mg(OH)_2,并配置了四种不同含量的Mg(OH)_2试剂,通过喷涂的形式,在工厂接头的界面处引入微量的Mg(OH)_2颗粒,利用物理、化学和电气测试手段分析了颗粒形貌,以及试样引... 为了改善高压直流电缆工厂接头界面的绝缘特性,该文利用水解法制备了Mg(OH)_2,并配置了四种不同含量的Mg(OH)_2试剂,通过喷涂的形式,在工厂接头的界面处引入微量的Mg(OH)_2颗粒,利用物理、化学和电气测试手段分析了颗粒形貌,以及试样引入Mg(OH)_2前后在30℃、50℃和70℃的直流电导、空间电荷和直流击穿特性。结果表明:Mg(OH)_2可以与酒精较好地结合,喷涂方式可以实现Mg(OH)_2在界面处的良好分散;片状的Mg(OH)_2颗粒更为松散,改善了颗粒的团聚现象;随着界面处喷涂Mg(OH)_2含量的增加,试样电导率先下降后增加,喷涂Mg(OH)_2质量分数为0.001%的试样呈现出最小的直流电导特性;界面喷涂质量分数为0.0005%的Mg(OH)_2试剂可以显著地抑制负极性电荷积聚;喷涂Mg(OH)_2后可以显著提高工厂接头试样的直流击穿场强。此外,构建了界面分子链模型,利用量子化学计算分析了引入Mg(OH)_2前后电子云轨道及态密度特性对试样绝缘特性的影响。结果表明,适量喷涂Mg(OH)_2可以有效地改善高压直流电缆工厂接头的绝缘特性。 展开更多
关键词 交联聚乙烯 工厂接头 氢氧化镁 界面绝缘 量子化学计算
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功能性人造碱基分子的修饰及动力学研究
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作者 孟庆田 《山东师范大学学报(自然科学版)》 2023年第4期289-303,共15页
概述了近些年来功能性人造碱基分子的修饰及动力学研究方面的国内外现状,并结合本团队近几年在碱基分子的修饰和功能调控研究方面所做的相关工作,在理论分析碱基分子的光电磁性质的同时,进一步阐述对人造碱基分子进行修饰的策略,探讨理... 概述了近些年来功能性人造碱基分子的修饰及动力学研究方面的国内外现状,并结合本团队近几年在碱基分子的修饰和功能调控研究方面所做的相关工作,在理论分析碱基分子的光电磁性质的同时,进一步阐述对人造碱基分子进行修饰的策略,探讨理论计算在功能性碱基分子设计与合成中所发挥的作用,以期能从生物物理和化学的角度为功能性分子的调控研究提供一些有意义的参考。 展开更多
关键词 功能性人造碱基 量子化学计算 光电磁性质 取代基和扩环修饰
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氨基酸和磺酸改性聚天冬氨酸的阻垢缓蚀性能研究
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作者 余嵘 许杨 +1 位作者 张弛 段妍文 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期12169-12176,共8页
为了提高聚天冬氨酸(PASP)的阻垢缓蚀能力,采用色氨酸(Trp)及氨基甲磺酸(ASA)对PASP进行接枝改性,制备出改性PASP阻垢缓蚀剂Trp-ASA-PASP。利用红外光谱表征合成产物,碳酸钙临界过饱和法结合场发射扫描电镜(SEM)分析PASP与Trp-ASA-PASP... 为了提高聚天冬氨酸(PASP)的阻垢缓蚀能力,采用色氨酸(Trp)及氨基甲磺酸(ASA)对PASP进行接枝改性,制备出改性PASP阻垢缓蚀剂Trp-ASA-PASP。利用红外光谱表征合成产物,碳酸钙临界过饱和法结合场发射扫描电镜(SEM)分析PASP与Trp-ASA-PASP的阻垢性能。结果显示随着阻垢剂投加量增加,Trp-ASA-PASP的相对过饱和值(Sr)始终高于PASP,说明Trp-ASA-PASP阻垢能力优于PASP。利用电化学法结合失重法评价Trp-ASA-PASP对A3碳钢的缓蚀性能;基于密度泛函理论使用量子化学计算方法,比较PASP和Trp-ASA-PASP的反应活性位点及轨道能量间隙(ΔE),及其与金属的吸附结合能力,从而进一步揭示Trp-ASA-PASP的缓蚀机理。结果显示,Trp-ASA-PASP是偏向阳极的阴阳混合型缓蚀剂,缓蚀率随其浓度的增大而增大;轨道能量间隙ΔE(Trp-ASA-PASP)为4.3482 eV小于ΔE(PASP)的6.9634 eV,说明Trp-ASA-PASP更易与金属作用,且Trp-ASA-PASP的反应活性位点主要位于侧链的磺酸基上,较PASP更容易接受来自金属表面的电子,与金属相互作用形成金属表面的保护膜从而达到缓蚀效果。 展开更多
关键词 聚天冬氨酸 阻垢缓蚀剂 碳酸钙临界过饱和法 量子化学计算
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硒化二氢杨梅素的密度泛函理论计算
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作者 辛国鹏 刘信平 +3 位作者 毛敏 马文涛 马杰 张煜 《山西大同大学学报(自然科学版)》 2023年第6期10-15,共6页
运用密度泛函理论(DFT)量子化学方法,计算得到了二氢杨梅素及其21种硒化物的电子结构性质。结果表明,取代基团的引入使二氢杨梅素的键长发生明显改变,总能量发生降低,极性升高;与Se原子相连的C原子上负电荷增加;内部的电子越容易发生跃... 运用密度泛函理论(DFT)量子化学方法,计算得到了二氢杨梅素及其21种硒化物的电子结构性质。结果表明,取代基团的引入使二氢杨梅素的键长发生明显改变,总能量发生降低,极性升高;与Se原子相连的C原子上负电荷增加;内部的电子越容易发生跃迁,从而反应的概率也就越大;通过红外光谱的分析,可以发现其特征峰特点较好地与官能团吻合起来。量子化学结果为硒化二氢杨梅素的实验研究提供了重要的理论信息。 展开更多
关键词 二氢杨梅素 硒化 密度泛函理论 反应活性位点 量子化学计算
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