导读:本文包含了从头算分子动力学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:Pu-H2体系,反应机理,过渡态,弱相互作用
从头算分子动力学论文文献综述
罗文浪,王青青,阮文,谢安东,石立君[1]（2019）在《Pu-H_2体系从头算分子动力学的研究》一文中研究指出本文应用Gaussian09程序,通过密度泛函理论的相关方法,对钚-氢气体系进行了计算和分析。计算得到了钚与氢气的沿势能剖面的各个特殊点的几何结构。通过约化密度梯度分析方法分析了反应路径中的所有特殊结构的化学键的性质。通过从头算分子动力学的计算,由直接经典轨迹的计算结果得到了反应体系的几何结构、能量随时间的变化,并分析得到体系的大部分能量转化为反应产物的振动能。(本文来源于《化学研究与应用》期刊2019年04期）
向东,吴琼,朱卫华[2]（2018）在《运用从头算分子动力学模拟高温耦合爆轰压力条件下α-RDX的分解机理（英文）》一文中研究指出运用从头算分子动力学模拟了α-黑索今(RDX)晶体在高温(3000K)耦合爆轰压力(34.5GPa)下的初始和随后的分解机理。采用两种范德瓦尔斯修的修正方法(PBE-G06和PBE-TS)环境条件下对RDX的晶体结构进行了优化。结果表明,PBE-TS非常合适优化RDX。RDX分解中,C—H键均裂引发α-RDX分解。态密度的结果也证明了C—H键断键的现象。分解过程中发生了HONO的消去反应。产生NO_2、NO、N_2O、N_2、HONO、N_2O_4、H、O—H、H_2O和CO_2为主要反应,发生在早期阶段。同时,RDX引发后的叁种不同的分解途径分别为(1)C—N断键引发该环中其它C—N键断裂;(2)N—NO_2断键并且释放NO_2气体;(3)H自由基和氧原子碰撞形成O—H键后释放O—H自由基。(本文来源于《含能材料》期刊2018年06期）
李永方[3]（2018）在《S_N2反应新机制的从头计算分子动力学研究》一文中研究指出双分子亲核取代反应,又称S_N2反应,是有机化学和生物化学中非常重要的一类反应。其中S代表“取代”,N代表“亲核”,2代表反应速率取决于两种反应物分子的浓度。在过去探索S_N2反应新机制的动力学研究中,研究者通常采用构建势能面的方法来进行研究。但是,通过构建势能面进行研究存在潜在的问题:首先,反应的动力学计算只能模拟势能面上已经存在的反应路径,包括过渡态,反应物络合物以及产物络合物等驻点的信息。因此,动力学计算只能模拟已存在的反应机制。另外,势能面的构建非常困难,多数势能面并不是全维势能面,这就意味着某些重要的反应路径会被漏掉,无法完全揭示该反应的反应机理。不仅如此,超过7个原子的反应体系的势能面还无法被构建出来,根据势能面方法进行动力学模拟很难描述多原子的反应体系。在我们的研究中,我们使用了一种改进过的从头计算分子动力学方法进行S_N2反应的动力学研究。我们使用的方法并不需要提前构建势能面,而是通过一种称为“on the fly”的方式进行动力学模拟。这种模拟的原理是:首先,根据波恩奥本海默近似,我们先固定整个反应体系的原子核,然后通过密度泛函理论计算这个体系的势能部分,根据得到的势能可以计算原子核受到的力,然后运用牛顿力学,具体来说就是速度Verlet算法计算较短时间内原子核的运动。之后重复整个计算过程直至反应结束或者反应不再发生。这样一种计算方式不需要提前构建整个势能面,而是每运动一步就计算一次势能,所以称之为“on the fly”方法。最近的各种研究揭示了双分子亲核取代反应的多种反应机理,使我们对这类反应有了更深刻的理解。但是,以氮原子为中心的S_N2反应有待关注和了解。在本篇论文的第叁章中,我们通过从头计算分子反应动力学方法揭示出Fˉ+NH_2Cl反应的一个新机制:质子转移环绕伴随背后进攻机制(PAR&BAR)。这个新的反应机制涉及到NH_2Cl上一个氢原子的解离和NHCl的旋转,并最终以经典的背后进攻方式结束反应。另外,研究者在以碳原子为中心的S_N2反应Fˉ+CH_3Cl中发现了一种新的双反转机制,我们在以N原子为中心的S_N2反应的研究中也发现了双反转机制。与Fˉ+CH_3Cl反应的双反转机制不同的是,在Fˉ+NH_2Cl反应中双反转的第一次反转是氢键诱导反转,而前者是质子诱导夺取反转。在碰撞能量较低时,新的双反转反应机制提供了一个新的反应通道来防止质子转移的发生。以N原子为中心的S_N2反应拥有一个负的反转能垒,而Fˉ+CH_3Cl则有一个正的反转势垒,我们据此推测在Fˉ+NH_2Cl的反应过程中,双反转过程对反应活性提供了更多贡献。在本篇论文的第四章,我们还报道了一种在Fˉ+CH_3Cl反应中的新机制。这种机制与质子转移机制拥有同样的过渡态但是却避开了质子转移的反应通道,它是一种质子环绕与背后进攻机制相结合的反应机理,在之前的研究中从未发现过。值得注意的是,在这个新的机制中存在一个氢键转移的过程,同时涉及到C-H-F和Cl-H-F两个氢键。在较低的碰撞能量下,该机制为质子转移机制提供了一个新的反应通道。这说明对S_N2反应机制的探索远没有结束,更多深入探究S_N2反应机制的理论和实验研究有待开展,以此来研究多种S_N2反应包括水溶液和微溶剂条件下的反应。同时,从头计算分子动力学方法也显示出了巨大的研究潜力,可以尝试用该方法研究包含更多原子的反应体系。我们认为这些在Fˉ+NH_2Cl反应中发现的新的反应机制,包括PAR&BAR和新的双反转机制,在含有其他卤代元素的N原子中心的S_N2反应(Xˉ+NH2Y[X,Y=F,Cl,Br,I])中也存在。不仅如此,这些新的反应机制可能是S_N2反应中普遍存在的机制。但是,我们目前的工作只是探索和发现S_N2反应中可能存在的新的反应机制,对不同碰撞能量下的各种反应机制的反应活性没有进行定量的研究。更多的工作需要投入到对S_N2反应机制中去,尤其是气相下和液相下的PAR&BAR机制。另外,N中心原子的S_N2反应的动力学量也需要更多的研究工作去探索。(本文来源于《山东师范大学》期刊2018-06-01）
谈玲华,徐建华,石磊,徐旭冉,王桂香[4]（2018）在《氢催化的二硝酰胺铵热分解的从头算分子动力学研究（英文）》一文中研究指出本文采用从头算分子动力学方法研究了一种着名的高能氧化剂二硝酰胺铵(ADN)在高温下(2000和3000 K)的热分解行为.在ADN的单分子分解中,发现了与温度有关的两种不同的引发分解机理,即分子内氢转移和N-NO_2键断裂.这两种机理在2000 K时存在竞争关系,但是在3000 K时后者是主要的分解机理.而在ADN的多分子分解中,观察到了四种受温度控制的引发分解反应.除了上述两种外,还有分子间氢转移和N-H键直接断裂.在2000 K时,N-NO_2键断裂发生的概率与其它3种相当,但是在3000 K时N-H键断裂是主要的分解通道.在引发分解发生后,发现升温可以加快反应速率,但是不会改变重要的反应特征.在氢的催化下,ADN通过简单、快速和直接的化学断裂分解为小分子,这个过程中并没有形成任何可能阻碍分解的较大中间体.在2000和3000 K时的主要分解产物相同,分别是NH_3、NO_2、NO、N_2O、N_2、H_2O和HNO_2.(本文来源于《Chinese Journal of Chemical Physics》期刊2018年02期）
李会吉,王春嫦,易海波[5]（2017）在《CaSO_4水溶液中离子聚集的从头算法和分子动力学模拟研究:预成核团簇的特征与CaSO_4的溶解本质》一文中研究指出CaSO_4在农业、工业等领域有重要作用~([1,2])。CaSO_4结晶期间常可观察到水溶液中石膏、烧石膏和无水石膏的形成。前人通过控制Ca2+离子浓度研究了硫酸钙溶液结晶过程中的晶相与形貌控制~([3-5])。然而,它们的结晶机理仍存在争议。为了获得有关预成核团簇和水合性质的微观结构特征,采用从头算和经典MD模拟系统地研究了CaSO_4溶液中的预成核团簇和其水合特性。从头算和经典MD模拟结果表明CaSO_4水溶液中优势物种是单齿离子配位结构。与带电离子团簇相比较,电中性团簇更有可能存在于CaSO_4水溶液中。CaSO_4溶于水时以缔合形式存在,且在水溶液中强的缔合趋势也是其在水相中微溶液的主要原因。研究结果显示,对CaSO_4水溶液中预成核或CaSO_4结晶过程来说,中性CaSO_4团簇可能是其团聚组装的基本单元。因此,理论上可以通过控制预成核团簇周围的水合作用能够获得CaSO_4水溶液结晶过程中的晶相与形貌控制~([6])。(本文来源于《第十叁届全国量子化学会议论文集——第叁分会：量子、经典和统计反应动力学》期刊2017-06-08）
钟军[6]（2016）在《从头算分子动力学关于缓蚀剂分子在铝合金表面上动态性分解反应的模拟》一文中研究指出采用基于密度泛函理论的从头算分子动力学,探讨几种重要的缓蚀剂分子(苯/萘类磺酸盐)在铝镁(钛)合金(001)表面上的动态性分解反应过程。在初始温度为300K的状态下,每个分子都以其富氧官能团直接面对合金表面,然后以一个合理的初始速度撞向表面。在随后的碰撞反应过程中,分子在表面上发生的动态性分解将导致该分子的各个分解碎片粘结在表面上,以此表征合金表面缓释剂薄膜的初期形成结构。将模拟结果与相关实验结果进行对比,结果表明,两者的结论在定性上相符,从而验证了模拟方法的可行性。(本文来源于《第十四届全国物理力学学术会议缩编文集》期刊2016-09-27）
汪连城[7]（2016）在《高压下硫化氢无序相的从头算分子动力学研究》一文中研究指出在1GPa―10GPa的压力区间和150K―300K的温度区间内,硫化氢晶体呈现出复杂而有趣的氢无序(Hydrogen disorder)相结构1,它们是I相、II相和I’相。一方面这叁个相的硫原子晶格十分相似,I相[Fm3m]是面心立方结构,而II相[Pa3]和I’相[P2_13]的硫原子晶格位置相对于面心立方结构只有微小的偏移。另一方面,在这叁个相中氢的位置分布则截然不同。在I相中,一个硫原子周围的氢有12个等价的位置,或者说硫化氢分子中的氢相对于硫是12重分布。对I相降温得到II相,其氢的分布降低到6重对称2。而对I相进行加压,则得到I’相。I’相被认为是硫化氢晶体中氢键开始形成的相,其氢分布则进一步(本文来源于《第十八届中国高压科学学术会议缩编文集》期刊2016-07-25）
李雪娇,岳宝华,严六明[8]（2016）在《从头算分子动力学研究质子交换膜材料的一种结构单元:马来酰亚胺》一文中研究指出本文应用从头算分子动力学模拟(AIMD)的方法研究马来酰亚胺体系的质子迁移特征。首先计算马来酰亚胺体系的总能量、结构特征、化学键振动频谱等,并与实验结果对比,优化计算方法。然后,利用快速傅里叶变换研究活泼氢原子等的速度自相关函数,进一步验证了本文计算方法的可靠性。其次,利用AIMD模拟研究马来酰亚胺体系中的质子迁移现象及其频率。结果表明,在363.15 K时,马来酰亚胺体系中质子迁移频率约为1.034×10~(11)s~(-1)。研究还表明,质子迁移频率随温度变化、服从阿伦尼乌斯方程,其活化能为4.39kcal/mol。最后,我们提出马来酰亚胺结构可以作为设计高温质子交换膜材料的结构单元。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第十九分会：化学中的量子与经典动力学》期刊2016-07-01）
舒凯,卢勇,陈秀敏,王家驹,李慧[9]（2016）在《锡砷化合物真空热分解的从头算分子动力学模拟》一文中研究指出为研究锡砷化合物真空下热分解的机理,对Sn_4As_3和SnAs化合物进行真空条件下热分解的热力学计算,得到它们30 Pa的条件下开始发生反应的温度。采用基于密度泛函理论的平面波赝势法计算得到Sn_4As_3和SnAs的稳定结构,在此基础上用从头算分子动力学的方法模拟了它们在1463 K,30 Pa和1373 K,30 Pa条件下的热分解过程,并计算了Sn_4As_3和SnAs(100)面的热分解。过程计算结果表明,在模拟条件下超胞内砷的脱除可能分步进行,并且更倾向于以As_2的形式分解。表面的Sn-As键比晶胞内部更加容易分离。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2016年02期）
冯文玲[10]（2015）在《电离、电子贴附解离和氧负离子—甲烷分子反应的从头算动力学模拟》一文中研究指出电离辐射会引起机体DNA单双链的断裂,影响分子遗传信息的转录、基因表达、基因突变等遗传毒性效应。研究发现,电离辐射对生物机体的损伤主要分为直接损伤和间接损伤。间接损伤包括由电离辐射中产生的低能电子引起机体的次级反应,这一过程为低能电子贴附解离过程；以及辐射产生的自由基引起的次级反应。本文的主要内容是运用从头算分子动力学模拟研究双丙氨酸分子的低能电子贴附解离和光电离解离过程,氯苯及其衍生物的电子贴附解离过程以及氧负离子与甲烷的离子-分子反应过程。研究了气相下能量较低的双丙氨酸分子(C6H12N203)六个不同构象的电子贴附解离过程。统计发现入射电子首先被捕获到分子空的π*反键轨道,随后会引起分子不同的解离过程。由于存在较强的分子内N-H…N和O-H…O氢键作用致使电子贴附到构象1和2后没有发生碎片解离,而电子贴附到构象3或4和6后分别发生了两种不同分子骨架键断裂的解离过程。并在构象3中观测到了蠕动夺氢机制,即-NH基团抽取了末端-CH3甲基基团中的一个氢原子。此模拟过程可以使我们对肽键骨架键断裂的电子贴附解离过程有更加深入的理解,并对复杂生物体辐射损伤过程的理解提供了一种有效方式。在C6H5(CH2)nCl(n=0,1,2,3,4)的电子贴附解离过程中,主要阴离子产物为氯离子,并且C-C1键的解离时间随烷基链的增长而减短。在此电子贴附解离过程中,入射电子首先被捕获到分子内苯环基团的π*空轨道,随后电子会转移到分子内较远的C-Cl σ*反键轨道并使键断裂。并且C-Cl键解离时间的变化与C6H5(CH2)nCl+e-→C6H5(CH2)n'+Cl-此反应的解离阈值密切相关。同时,电子自脱附在电子贴附形成瞬态C6H5(CH2)nCl-的后续过程中是不容忽视的：实验发现的C1-产额随烷基链增长而降低,其主要原因可能是电子自脱附导致的。在双丙氨酸光电离解离过程中,发现构象1,2,3,4,6均发生Cα-C4肽键断裂,解离成C2H6N(m/z=44)阳离子碎片和C4H6N03(m=116)自由基碎片。构象5由于空间位阻而始终保持完整的结构,可以观察到分子末端基团在模拟过程中沿着键轴转动来消耗内能。构象7在模拟过程中发生的是Cα-C1键断裂,且碎片分子质量m=44的是中性CO2分子,并在解离过程中发现了碎片内氢转移的蠕动机制,即C4上氧原子夺取了-N6H3基团中的一个氢原子。结合第一部分的工作,使我们对肽键骨架的电离损伤过程有了更加深入和全面的理解。氧负离子与甲烷新的氢取代反应可以表示为O-+CH4→H'+OCH3-,并进行了过渡态和从头算分子动力学的模拟计算,得到此反应为吸热反应,所吸收的热量为0.20 eV。我们分别执行了静态和动态两套分子动力学模拟方案。静态的IRC计算结果说明,氧负离子沿顶点进攻甲烷生成OH-+CH3产物通道需要克服的最低能垒高度是0.40 ev,也称为最低能量反应路径。沿面心进攻生成H’和OCH3-新产物通道需要克服的最低能垒高度是2.54 eV。通过动力学模拟,我们从理论上进一步解释了氧负离子与甲烷反应的主要通道是OH-+CH3产物通道。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2015-12-01）
从头算分子动力学论文开题报告
（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：
运用从头算分子动力学模拟了α-黑索今(RDX)晶体在高温(3000K)耦合爆轰压力(34.5GPa)下的初始和随后的分解机理。采用两种范德瓦尔斯修的修正方法(PBE-G06和PBE-TS)环境条件下对RDX的晶体结构进行了优化。结果表明,PBE-TS非常合适优化RDX。RDX分解中,C—H键均裂引发α-RDX分解。态密度的结果也证明了C—H键断键的现象。分解过程中发生了HONO的消去反应。产生NO_2、NO、N_2O、N_2、HONO、N_2O_4、H、O—H、H_2O和CO_2为主要反应,发生在早期阶段。同时,RDX引发后的叁种不同的分解途径分别为(1)C—N断键引发该环中其它C—N键断裂;(2)N—NO_2断键并且释放NO_2气体;(3)H自由基和氧原子碰撞形成O—H键后释放O—H自由基。
（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。
从头算分子动力学论文参考文献
[1].罗文浪,王青青,阮文,谢安东,石立君.Pu-H_2体系从头算分子动力学的研究[J].化学研究与应用.2019
[2].向东,吴琼,朱卫华.运用从头算分子动力学模拟高温耦合爆轰压力条件下α-RDX的分解机理（英文）[J].含能材料.2018
[3].李永方.S_N2反应新机制的从头计算分子动力学研究[D].山东师范大学.2018
[4].谈玲华,徐建华,石磊,徐旭冉,王桂香.氢催化的二硝酰胺铵热分解的从头算分子动力学研究（英文）[J].ChineseJournalofChemicalPhysics.2018
[5].李会吉,王春嫦,易海波.CaSO_4水溶液中离子聚集的从头算法和分子动力学模拟研究:预成核团簇的特征与CaSO_4的溶解本质[C].第十叁届全国量子化学会议论文集——第叁分会：量子、经典和统计反应动力学.2017
[6].钟军.从头算分子动力学关于缓蚀剂分子在铝合金表面上动态性分解反应的模拟[C].第十四届全国物理力学学术会议缩编文集.2016
[7].汪连城.高压下硫化氢无序相的从头算分子动力学研究[C].第十八届中国高压科学学术会议缩编文集.2016
[8].李雪娇,岳宝华,严六明.从头算分子动力学研究质子交换膜材料的一种结构单元:马来酰亚胺[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第十九分会：化学中的量子与经典动力学.2016
[9].舒凯,卢勇,陈秀敏,王家驹,李慧.锡砷化合物真空热分解的从头算分子动力学模拟[J].真空科学与技术学报.2016
[10].冯文玲.电离、电子贴附解离和氧负离子—甲烷分子反应的从头算动力学模拟[D].中国科学技术大学.2015