分子组装的理论和光谱研究

目录
序
前言
上篇　理论和实验方法
第1章　量子化学理论和计算　3
1.1　分子轨道理论　4
1.1.1　闭壳层分子的HFR方程　4
1.1.2　开壳层分子的HFR方程　5
1.2　电子相关问题　7
1.2.1　物理图像　7
1.2.2　电子相关能　8
1.2.3　组态相互作用　8
1.2.4　耦合簇方法　10
1.2.5　微扰理论方法　11
1.3　密度泛函理论　14
1.4　基组问题　16
1.4.1　基组的选择　16
1.4.2　键函数　17
1.4.3　基组重叠误差　18
1.5　振动频率和热力学性质的计算　18
参考文献　20
第2章　微观尺度模拟　24
2.1　分子力场　24
2.2　周期性边界条件　26
2.3　统计系综　29
2.4　蒙特卡罗模拟　30
2.5　分子力学模拟　31
2.6　分子动力学模拟　34
2.6.1　基本原理　34
2.6.2　牛顿运动方程求解　35
2.6.3　模拟的基本步骤　35
参考文献　37
第3章　介观尺度模拟　39
3.1　动态密度泛函理论　39
3.1.1　热力学理论　39
3.1.2　动力学理论　41
3.1.3　粗粒化过程　42
3.1.4　其他参数　44
3.2　耗散粒子动力学　44
3.2.1　发展历程　44
3.2.2　基本理论　45
3.2.3　积分算法　46
3.2.4　涨落-耗散理论　49
3.2.5　DPD方法结合Flory-Huggins平均场理论　53
参考文献　54
第4章　气相光谱实验　57
4.1　振动光谱实验技术　57
4.1.1　多光子电离　57
4.1.2　共振增强多光子电离　58
4.1.3　单色共振双光子电离　59
4.1.4　双色共振双光子电离　59
4.2　质谱基本理论　59
4.2.1　质谱分析工作原理及分类　59
4.2.2　飞行时间质谱技术简介　61
4.2.3　飞行时间质谱的基本原理　61
4.3　分子振动红外光谱理论　63
4.3.1　红外吸收光谱　63
4.3.2　分子振动类型　66
4.3.3　红外光谱的吸收强度、吸收频率和影响因素　67
4.3.4　红外光谱的实验技术和图谱解析　68
4.4　实验装置　69
4.4.1　激光光源系统　69
4.4.2　真空腔系统　69
4.4.3　时序控制系统　71
4.4.4　信号采集系统　71
参考文献　74
下篇　应用实例
第5章　小分子反应路径　77
5.1　研究背景　77
5.2　计算方法　78
5.3　O+HCNO反应机理　78
5.4　H2O+HCNO反应机理　91
参考文献　99
第6章　高分子吸附　101
6.1　高分子的基本动力学模型和标度关系　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　标度关系　105
6.2　受限高分子表面吸附　105
6.3　聚乙烯醇与羟基化β-石英(100)表面　106
6.3.1　模型构建和模拟方法　107
6.3.2　模拟结果与讨论　108
6.3.3　小结　116
6.4　聚二甲基硅氧烷与硅(111)表面　117
6.4.1　模型构建和模拟方法　117
6.4.2　模拟结果与讨论　118
6.4.3　小结　122
6.5　聚乙烯与羟基化*-石英(100)表面　123
6.5.1　模型构建和模拟方法　123
6.5.2　模拟结果与讨论　124
6.5.3　小结　131
6.6　聚乙烯与硅(111)表面　131
6.6.1　模型构建和模拟方法　131
6.6.2　模拟结果与讨论　132
6.6.3　小结　136
参考文献　136
第7章　高分子自组装　142
7.1　一维限制条件对H形共聚物组装的影响　142
7.1.1　研究背景　142
7.1.2　模型粗粒化和参数设置　143
7.1.3　模拟结果与讨论　144
7.1.4　小结　152
7.2　溶剂对Y形共聚物薄膜组装的影响　153
7.2.1　研究背景　153
7.2.2　模型粗粒化和参数设置　154
7.2.3　模拟结果与讨论　156
7.2.4　小结　168
7.3　第三组分对Y形共聚物薄膜组装的影响　169
7.3.1　研究背景　169
7.3.2　模型粗粒化和参数设置　171
7.3.3　模拟结果与讨论　172
7.3.4　小结　182
参考文献　182
第8章　糖分子组装机理　193
8.1　研究背景　193
8.2　实验方法　194
8.3　理论计算方法　195
8.3.1　单分子构象　197
8.3.2　与亲水溶剂的作用构象　199
8.3.3　与疏水溶剂的作用构象　201
8.3.4　二聚体　204
8.4　展望　207
参考文献　208