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　電子相關問題　7
1.2.1　物理圖像　7
1.2.2　電子相關能　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　17
1.4.3　基組重疊誤差　18
1.5　振動頻率和熱力學性質的計算　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　分子力學模擬　31
2.6　分子動力學模擬　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　熱力學理論　39
3.1.2　動力學理論　41
3.1.3　粗粒化過程　42
3.1.4　其他參數　44
3.2　耗散粒子動力學　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　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　質譜基本理論　59
4.2.1　質譜分析工作原理及分類　59
4.2.2　飛行時間質譜技術簡介　61
4.2.3　飛行時間質譜的基本原理　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　應用實例
第5章　小分子反應路徑　77
5.1　研究背景　77
5.2　計算方法　78
5.3　O+HCNO反應機理　78
5.4　H2O+HCNO反應機理　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模型和標度關系　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　模型構建和模擬方法　107
6.3.2　模擬結果與討論　108
6.3.3　小結　116
6.4　聚二甲基硅氧烷與硅(111)表面　117
6.4.1　模型構建和模擬方法　117
6.4.2　模擬結果與討論　118
6.4.3　小結　122
6.5　聚乙烯與羥基化*-石英(100)表面　123
6.5.1　模型構建和模擬方法　123
6.5.2　模擬結果與討論　124
6.5.3　小結　131
6.6　聚乙烯與硅(111)表面　131
6.6.1　模型構建和模擬方法　131
6.6.2　模擬結果與討論　132
6.6.3　小結　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翟O置　143
7.1.3　模擬結果與討論　144
7.1.4　小結　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　模型粗粒化和參數設置　154
7.2.3　模擬結果與討論　156
7.2.4　小結　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翟O置　171
7.3.3　模擬結果與討論　172
7.3.4　小結　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　單分子構象　197
8.3.2　與親水溶劑的作用構象　199
8.3.3　與疏水溶劑的作用構象　201
8.3.4　二聚體　204
8.4　展望　207
參考文獻　208