分子組裝的理論和光譜研究

目錄
序
前言
上篇　理論和實驗方法
第1章　量子化學(xué)理論和計算　3
1.1　分子軌道理論　4
1.1.1　閉殼層分子的HFR方程　4
1.1.2　開殼層分子的HFR方程　5
1.2　電子相關(guān)問題　7
1.2.1　物理圖像　7
1.2.2　電子相關(guān)能　8
1.2.3　組態(tài)相互作用　8
1.2.4　耦合簇方法　10
1.2.5　微擾理論方法　11
1.3　密度泛函理論　14
1.4　基組問題　16
1.4.1　基組的選擇　16
1.4.2　鍵函數(shù)　17
1.4.3　基組重疊誤差　18
1.5　振動頻率和熱力學(xué)性質(zhì)的計算　18
參考文獻　20
第2章　微觀尺度模擬　24
2.1　分子力場　24
2.2　周期性邊界條件　26
2.3　統(tǒng)計系綜　29
2.4　蒙特卡羅模擬　30
2.5　分子力學(xué)模擬　31
2.6　分子動力學(xué)模擬　34
2.6.1　基本原理　34
2.6.2　牛頓運動方程求解　35
2.6.3　模擬的基本步驟　35
參考文獻　37
第3章　介觀尺度模擬　39
3.1　動態(tài)密度泛函理論　39
3.1.1　熱力學(xué)理論　39
3.1.2　動力學(xué)理論　41
3.1.3　粗?；^程　42
3.1.4　其他參數(shù)　44
3.2　耗散粒子動力學(xué)　44
3.2.1　發(fā)展歷程　44
3.2.2　基本理論　45
3.2.3　積分算法　46
3.2.4　漲落-耗散理論　49
3.2.5　DPD方法結(jié)合Flory-Huggins平均場理論　53
參考文獻　54
第4章　氣相光譜實驗　57
4.1　振動光譜實驗技術(shù)　57
4.1.1　多光子電離　57
4.1.2　共振增強多光子電離　58
4.1.3　單色共振雙光子電離　59
4.1.4　雙色共振雙光子電離　59
4.2　質(zhì)譜基本理論　59
4.2.1　質(zhì)譜分析工作原理及分類　59
4.2.2　飛行時間質(zhì)譜技術(shù)簡介　61
4.2.3　飛行時間質(zhì)譜的基本原理　61
4.3　分子振動紅外光譜理論　63
4.3.1　紅外吸收光譜　63
4.3.2　分子振動類型　66
4.3.3　紅外光譜的吸收強度、吸收頻率和影響因素　67
4.3.4　紅外光譜的實驗技術(shù)和圖譜解析　68
4.4　實驗裝置　69
4.4.1　激光光源系統(tǒng)　69
4.4.2　真空腔系統(tǒng)　69
4.4.3　時序控制系統(tǒng)　71
4.4.4　信號采集系統(tǒng)　71
參考文獻　74
下篇　應(yīng)用實例
第5章　小分子反應(yīng)路徑　77
5.1　研究背景　77
5.2　計算方法　78
5.3　O+HCNO反應(yīng)機理　78
5.4　H2O+HCNO反應(yīng)機理　91
參考文獻　99
第6章　高分子吸附　101
6.1　高分子的基本動力學(xué)模型和標度關(guān)系　101
6.1.1　Rouse模型　101
6.1.2　Zimm模型　102
6.1.3　Reptation模型　103
6.1.4　標度關(guān)系　105
6.2　受限高分子表面吸附　105
6.3　聚乙烯醇與羥基化β-石英(100)表面　106
6.3.1　模型構(gòu)建和模擬方法　107
6.3.2　模擬結(jié)果與討論　108
6.3.3　小結(jié)　116
6.4　聚二甲基硅氧烷與硅(111)表面　117
6.4.1　模型構(gòu)建和模擬方法　117
6.4.2　模擬結(jié)果與討論　118
6.4.3　小結(jié)　122
6.5　聚乙烯與羥基化*-石英(100)表面　123
6.5.1　模型構(gòu)建和模擬方法　123
6.5.2　模擬結(jié)果與討論　124
6.5.3　小結(jié)　131
6.6　聚乙烯與硅(111)表面　131
6.6.1　模型構(gòu)建和模擬方法　131
6.6.2　模擬結(jié)果與討論　132
6.6.3　小結(jié)　136
參考文獻　136
第7章　高分子自組裝　142
7.1　一維限制條件對H形共聚物組裝的影響　142
7.1.1　研究背景　142
7.1.2　模型粗?；蛥?shù)設(shè)置　143
7.1.3　模擬結(jié)果與討論　144
7.1.4　小結(jié)　152
7.2　溶劑對Y形共聚物薄膜組裝的影響　153
7.2.1　研究背景　153
7.2.2　模型粗?；蛥?shù)設(shè)置　154
7.2.3　模擬結(jié)果與討論　156
7.2.4　小結(jié)　168
7.3　第三組分對Y形共聚物薄膜組裝的影響　169
7.3.1　研究背景　169
7.3.2　模型粗?；蛥?shù)設(shè)置　171
7.3.3　模擬結(jié)果與討論　172
7.3.4　小結(jié)　182
參考文獻　182
第8章　糖分子組裝機理　193
8.1　研究背景　193
8.2　實驗方法　194
8.3　理論計算方法　195
8.3.1　單分子構(gòu)象　197
8.3.2　與親水溶劑的作用構(gòu)象　199
8.3.3　與疏水溶劑的作用構(gòu)象　201
8.3.4　二聚體　204
8.4　展望　207
參考文獻　208