【摘 要】
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分子容器是通过共价或非共价相互作用构筑的具有特殊空腔结构的分子或分子组装体。它可以通过非共价相互作用选择性识别和包覆各种客体分子。分子容器中的内相环境不同于本体环境,空腔内的特定立体环境和官能团会对的被包覆的客体分子产生重要影响。分子容器独特的微环境和纳米结构使得其在调控化学反应,稳定反应中间体和选择性识别等方面显示出广阔的应用前景。近年来,很多重要的分子容器被合成出来,它们的催化性能也被实验所证
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分子容器是通过共价或非共价相互作用构筑的具有特殊空腔结构的分子或分子组装体。它可以通过非共价相互作用选择性识别和包覆各种客体分子。分子容器中的内相环境不同于本体环境,空腔内的特定立体环境和官能团会对的被包覆的客体分子产生重要影响。分子容器独特的微环境和纳米结构使得其在调控化学反应,稳定反应中间体和选择性识别等方面显示出广阔的应用前景。近年来,很多重要的分子容器被合成出来,它们的催化性能也被实验所证实。但是,对于这些分子容器催化化学反应的作用机理还知之甚少。众所周知,计算化学对于我们理解各种各样的化学
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压力作为基本的热力学参量,独立于温度和化学组分,通过压缩材料以降低材料内部的原子间距、改变原子常压下的轨道能级,从而降低元素或者化合物间的化学反应势垒,甚至于改变了元素的化学价态,诱发了常压下不能产生的化学反应,往往能够形成异于常压下的常规化学计量比和功能性质的新奇化合物,逐渐成为搜寻新型材料的重要手段之一。本文利用课题组自主研发的结合第一性原理计算的结构预测软件CALYPSO,以三种类型的元素(
量子力学对于理解、解释复杂体系中的化学现象极为重要,对于定量计算化学性质更是必不可少。然而精确量子化学计算方法的计算量大,几乎无法直接应用到溶液及蛋白质生物体系。特别是不仅仅需要对一个结构做能量和导数的计算,还要通过分子动力学或Monte Carlo方法对体系的性质做统计力学平均,后者需要千百万次这样的计算。因此应用于复杂体系的量子化学计算面临两个计算瓶颈:精确量子化学计算本身的随体系大小以指数递
水是一种结构简单而又性质复杂的奇妙物质,它参与在众多物理化学过程当中,为生命活动提供基本保障。水的多样化特性与其存在形式密切相关,如体相水、界面表面水、限域水、水团簇等会表现出诸多相异的行为。其中,限域水广泛存在于颗粒状和多空材料中,以及细胞、大分子、超分子、凝胶的周围和内部。近年的研究指出,限域水存在高熔点、高流速、低介电、无定形冰相等特性,甚至在尺寸狭小的空间中表现出氢原子高度离域化并发生隧穿
D-A型有机共轭小分子由于其结构多变易调节、光响应速度快、非线性光学性质好和光学阈值高等优点在有机发光二极管、敏化太阳能电池、有机荧光传感器和非线性光学材料等领域具有广泛的应用价值。开发具有优异分子内电荷转移性质和高效固态发光效率的D-A型有机共轭小分子材料是人们一直以来不断努力的目标。材料的分子内电荷转移性质和固态发光效率主要取决于它们结构,因此研究材料结构与性质的关系,实现对材料结构的调控对于
低分子量有机凝胶是凝胶因子通过非共价键相互作用形成三维网状结构并使溶剂失去流动性而形成的一种类似固体的“软”材料。近些年来,低分子量有机凝胶由于其在模板材料、传感器、光俘获以及药物释放等诸多领域有潜在的应用前景而受到人们广泛关注。低分子量有机凝胶的性质受到很多因素的影响,如凝胶因子的分子结构、凝胶因子的排列结构、形貌及凝胶化动力学过程等。迄今为止,大多数研究者致力于设计新的凝胶因子,以探究其对凝胶
一维纳米材料作为纳米材料的重要分支,不仅具备常规纳米材料的尺寸效应、表面效应以及量子尺寸效应等,而且具有独特的热稳定性、高效电子传递能力、优异的力学性能等。近年来,学者们发现通过设计一维结构与多组分拓扑结构(如:链段、核壳、枝杈等)相结合,获得了比单一组分、粒子形态纳米材料功能更为多样、性能更为优异的多层次一维复合纳米材料。已有研究表明,多层次一维核壳复合纳米材料在传导、太阳能电池、传感器、催化、
稀土原子和离子激发态能级的跃迁几率和振子强度数据,在很多领域都具有重要应用。在天体物理学领域,随着探测技术如大口径望远镜、高分辨率光谱仪和CCD探测器等的不断发展,人们获得了大量高分辨率、高信噪比的天体光谱。谱线认定和元素丰度确定需要准确的跃迁几率和振子强度数据。在原子物理学领域,稀土元素的4f开壳层电子结构使其原子结构和辐射参数的理论计算非常困难,而可靠的跃迁几率和振子强度实验结果可以有效检验和
有机半导体材料具有质轻、价廉、柔性、透明、易加工等优点在镭射识别标签(RFID)、有机场效应晶体管(OFET)、有机光伏(OPV)、有机发光显示(OLED)和传感器等下一代光电器件中具有广阔的应用前景,越来越受到科研界和工业界的关注。有机光电器件的宏观性能与有机半导体材料中的微观电荷传输过程直接相关。有机半导体材料从电荷传输的种类上可分为两个大类:具有单一传输功能空穴(p型)或者电子(n型)的单极
金属纳米团簇独特的尺寸和结构使其具有离散的能级,表现出了类似于分子的能隙,拥有独特的物理化学性质,如荧光、手性、磁性、催化活性和电化学活性等。特别是其出色的荧光性能,几乎是金属簇最有趣、最迷人也最有应用前景的性质。荧光金属簇表现出良好的稳定性和生物相容性以及低毒性等特点,因而有望应用在照明显示、化学传感、细胞标记、生物成像、光治疗和药物输送等领域。然而,与有机分子、半导体量子点、钙钛矿量子点、碳点
具有高固态荧光量子产率的合成材料在发光器件能源高效转换方面发挥着重要的作用。分布于硅原子环外的两个化学键的σ*轨道和环内丁二烯π*轨道的相互作用使得硅杂环戊二烯具有σ*-π共轭体系。由于其最低未占轨道（LUMO）的能级较低，因此赋予了硅杂环戊二烯优良的有机光电性能且在发光器件上有非常广阔的应用前景。目前，对于提高硅杂环戊二烯在发光器件中的固态荧光量子产率的研究，国内外更多的是通过对硅杂环戊二烯类化