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限域条件下水的隧穿及动力学过程理论研究

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限域条件下水的隧穿及动力学过程理论研究
论文目录
 
摘要第1-8页
abstract第8-17页
第1章 绪论第17-33页
  1.1 水分子结构简介第17-18页
  1.2 氢键第18-19页
  1.3 限域水第19-20页
  1.4 生物水通道第20-21页
  1.5 低维碳材料与限域模型第21-23页
    1.5.1 石墨烯和氧化石墨烯第21-22页
    1.5.2 碳纳米管第22-23页
  1.6 量子隧穿第23-24页
  1.7 论文的选题第24-25页
参考文献第25-33页
第2章 理论基础和计算方法第33-55页
  2.1 密度泛函理论第33-40页
    2.1.1 Thomas-Fermi模型第33-35页
    2.1.2 Hohenberg-Kohn定理第35-36页
    2.1.3 Kohn-Sham方程第36-38页
    2.1.4 交换关联泛函第38-39页
    2.1.5 色散校正第39-40页
  2.2 过渡态理论第40-42页
    2.2.1 势能面第40-41页
    2.2.2 内禀反应坐标第41-42页
  2.3 紧束缚密度泛函(DFTB)第42-45页
  2.4 动力学模拟第45-48页
    2.4.1 积分算法第45页
    2.4.2 系综第45-47页
    2.4.3 周期性边界条件第47-48页
  2.5 量子隧穿第48-51页
    2.5.1 薛定谔方程第48-49页
    2.5.2 WKB近似第49-51页
参考文献第51-55页
第3章 限域通道中水分子的偶极翻转及隧穿第55-81页
  3.1 引言第55-57页
  3.2 理论模型与计算细节第57-59页
    3.2.1 模型构建第57页
    3.2.2 计算方法第57-59页
  3.3 结果与讨论第59-75页
    3.3.1 过渡态结构第59-61页
    3.3.2 转动能垒第61-63页
    3.3.3 反应路径第63-64页
    3.3.4 色散修正的影响第64-66页
    3.3.5 隧穿几率计算第66-72页
    3.3.6 动力学特性第72-75页
  3.4 小结第75-76页
参考文献第76-81页
第4章 紧限域水的偶极翻转反常特性与动力学分析第81-103页
  4.1 引言第81-82页
  4.2 计算细节第82-83页
  4.3 结果与讨论第83-99页
    4.3.1 紧限域水的稳定结构第83页
    4.3.2 反应路径和过渡态第83-85页
    4.3.3 沿着转动方向的振动模式第85-89页
    4.3.4 与一般限域的比较第89页
    4.3.5 紧限域空间的势能面扫描第89-91页
    4.3.6 诱导电荷自然布居分析第91-95页
    4.3.7 对称适应微扰理论分析第95-96页
    4.3.8 第一性原理动力学模拟第96-99页
  4.4 小结第99页
参考文献第99-103页
第5章 限域条件下水环的质子转移特性第103-115页
  5.1 引言第103-104页
  5.2 计算细节第104页
  5.3 结果与讨论第104-111页
    5.3.1 结构特性以及反应过程第104-106页
    5.3.2 隧穿几率分析第106-109页
    5.3.3 振动模式及质子隧穿期望第109-111页
  5.4 小结第111-112页
参考文献第112-115页
第6章 水环境下二维限域材料的吸附特性第115-133页
  6.1 引言第116-118页
  6.2 计算细节第118-120页
  6.3 结果与讨论第120-124页
    6.3.1 氧化石墨烯的结构第120页
    6.3.2 吸附机制以及水环境的影响第120-122页
    6.3.3 缺陷二维限域材料的吸附特性第122-124页
  6.4 小结第124页
参考文献第124-133页
第7章 总结与展望第133-136页
  7.1 总结第133-134页
  7.2 展望第134-136页
作者在学期间所取得的科研成果第136-137页
致谢第137页

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