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静水压力作用下(H_(2)dabco)[K(ClO_(4))_(3)]结构与稳定性的第一性原理研究

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物理学报 2024年第14期73卷 51-60页

作者：李巧利李慎慎肖继军陈兆旭南京理工大学化学与化工学院南京210094 南京大学化学与化工学院南京210023

基于第一性原理计算,深入研究了(H_(2)dabco)[K(ClO_(4))_(3)](DAP-2)晶体在0—50 GPa压力作用下的晶体结构、分子结构、电子结构和力学性质变化,并评估了压力对其撞击感度和稳定性的影响.通过分析晶体内部特征键长和键角发现,在25 GPa... 详细信息

基于第一性原理计算,深入研究了(H_(2)dabco)[K(ClO_(4))_(3)](DAP-2)晶体在0—50 GPa压力作用下的晶体结构、分子结构、电子结构和力学性质变化,并评估了压力对其撞击感度和稳定性的影响.通过分析晶体内部特征键长和键角发现,在25 GPa处,有机阳离子H_(2)dabco^(2+)的笼状结构发生了扭曲.对H_(2)dabco^(2+)和KO_(12)多面体的质心平均分数坐标和欧拉角的计算结果显示,整个压力范围内晶体可能保持Pa-3空间群对称性不变.根据第一性原理带隙判据和不同压力下的带隙变化,发现在低于20 GPa时,DAP-2的撞击感度随着压力增加而逐渐减小;而当压力高于20 GPa时,撞击感度则呈现出随压力增加而缓慢增大的趋势.此外,弹性常数C_(ij)、杨氏模量(E)、体积模量(B)、剪切模量(G)以及柯西压(C_(12)–C_(44))均随着压力的增大而增大,表明在压力作用下晶体的刚性和延展性得到了显著增强.根据力学稳定性准则,该晶体在整个压力范围内保持力学稳定性.

关键词：含能钙钛矿密度泛函理论晶体结构电子结构力学性质

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纳微尺度溶液体系的精确计算

中国科学：化学 2024年第1期54卷 93-111页

作者：霍军张一健张开宇刘沛洪本坤董昊黎书华南京大学匡亚明学院南京210023 南京大学化学化工学院介观化学教育部重点实验室南京大学理论与计算化学研究所南京210023 南京大学生命分析化学国家重点实验室南京大学化学和生物医药创新研究院南京大学脑科学研究院南京210023

在纳微尺度上,分子性质、传质过程、化学反应等均与在宏观尺度表现不同.因此,近年来在生命科学、材料科学等领域对于纳微尺度下的液滴和溶液体系的研究蓬勃发展.采用计算模拟手段对相关体系的准确表征有助于揭示其在微观层面的分子机制... 详细信息

在纳微尺度上,分子性质、传质过程、化学反应等均与在宏观尺度表现不同.因此,近年来在生命科学、材料科学等领域对于纳微尺度下的液滴和溶液体系的研究蓬勃发展.采用计算模拟手段对相关体系的准确表征有助于揭示其在微观层面的分子机制,并为解开生命的奥秘、促进新材料的研发提供新的见解.本综述回顾了使用模拟方法,包括分子力场、量子化学方法以及结合机器学习等,研究此类体系的最新进展,重点关注纳微尺度下气液界面(包括空气/水、空气/溶液,以及大气/水)的溶液体系.此外,我们还对适用于纳微尺度溶液化学的计算模拟手段未来的发展进行了展望.

关键词：纳微尺度气液界面液滴多尺度模拟量子化学机器学习

不同电荷载体离子对有机物电极电化学性能的影响

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科学通报 2024年

作者：邱璇曹永杰郭昭薇王新柱倪志刚马晶董晓丽王永刚复旦大学化学系南京大学化学化工学院杭州师范大学材料与化学化工学院

近年来,具有电化学活性的有机化合物因具有成本低廉、结构可设计和环保等优点而受到广泛关注.不同于基于离子嵌入-脱嵌的传统无机化合物电极材料,有机电极材料以其独特的电荷存储机制而脱颖而出.在有机化合物中,电荷的存储主要发生在共... 详细信息

近年来,具有电化学活性的有机化合物因具有成本低廉、结构可设计和环保等优点而受到广泛关注.不同于基于离子嵌入-脱嵌的传统无机化合物电极材料,有机电极材料以其独特的电荷存储机制而脱颖而出.在有机化合物中,电荷的存储主要发生在共轭骨架或含有孤对电子的杂原子上,通过这些官能团的氧化还原反应实现,因此展现出对多种电荷载体离子的电化学活性.这些电荷载体离子包括但不限于单价金属离子（如Li+、Na+、K+）、多价金属离子(如Zn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+)以及非金属离子（如H+或H3O+）.然而,迄今为止,尚缺乏系统性的研究来深入剖析有机电极材料在储存不同电荷载体时展现的电化学性能差异.在本研究中,我们以醌类化合物芘-4,5,9,10-四酮（PTO）作为研究对象,全面探究了电荷载体对有机材料电化学性能的影响,系统地分析了PTO电极在储存Li+、Na+、Zn2+、H3O+等不同离子时的氧化还原电位、可逆比容量以及电化学稳定性等关键电性能.这一工作为有机物电极材料的深入研究和应用开发提供了新的视角和理论基础.

关键词：有机物电极醌类化合物电荷载体离子第一性原理计算

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免疫“分子机器”的金属干预

中国科学：化学 2024年第5期54卷 762-776页

作者：于文昊徐新喻刘柳宜杨影范换换李劼郭子建南京大学化学化工学院配位化学国家重点实验室南京210023 南京大学化学和生物医药创新研究院南京210023

免疫“分子机器”的识别与调控是免疫系统有序工作的关键.金属元素作为机体必需的营养物质,具有独特的化学性质,可以通过不同机制广泛地影响和干预免疫“分子机器”.本文站在细胞内、外不同的免疫“分子机器”的角度,总结了金属对免疫... 详细信息

免疫“分子机器”的识别与调控是免疫系统有序工作的关键.金属元素作为机体必需的营养物质,具有独特的化学性质,可以通过不同机制广泛地影响和干预免疫“分子机器”.本文站在细胞内、外不同的免疫“分子机器”的角度,总结了金属对免疫“分子机器”的直接干预和间接影响,阐释了不同免疫“分子机器”中金属元素的重要作用,提出了目前相关研究的不足及其历史成因.最后,本文通过分析金属干预的化学特性,提出要结合近年来新兴的研究手段从全局性、特异性和可变性等方面进行研究,为免疫“分子机器”的金属靶向干预提供了新的见解.

关键词：分子机器免疫受体金属干预金属免疫学肿瘤免疫自免疫疾病

有机磺酸根阴离子调控的[Co(pytpy)_(2)]^(2+)自旋交叉化合物

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无机化学学报 2024年第6期40卷 1162-1172页

作者：李英莲张诚诚张新宇王新益南京大学化学化工学院配位化学国家重点实验室南京210023

本文报道了2例由有机磺酸根阴离子调控的单核钴(Ⅱ)配合物[Co(pytpy)_(2)](2-NH_(2)-1-NS)_(2)·MeOH·H_(2)O(1)和[Co(pytpy)_(2)](4-NH_(2)-1-NS)2·H_(2)O(2)的合成、晶体结构和磁性,其中pytpy=4'-(4-吡啶基)-2,2'∶6',2″-三联吡啶,2-NH_(2)-1-NS-=2-氨基-1-萘磺酸根离子,4-NH_(2)-1-NS-=4-氨基-1-萘磺酸根离子。单晶X射线衍射分析表明,这2例配合物均由[Co(pytpy)_(2)]^(2+)阳离子、有机磺酸根阴离子和结晶溶剂分子组成。其中,阴离子2-NH_(2)-1-NS-和4-NH_(2)-1-NS-仅在磺酸根和氨基的相对位置上有所不同。有趣的是,具有处于邻位的磺酸根和氨基的2-NH_(2)-1-NS-阴离子与[Co(pytpy)_(2)]^(2+)阳离子和溶剂分子形成氢键,而具有处于对位的磺酸根和氨基的4-NH_(2)-1-NS-阴离子之间通过氢键形成了二维层状结构。磁测量表明配合物1和2的磁性有很大的不同:配合物1具有可逆的渐变型自旋交叉行为,而化合物2则保持在高自旋态。

关键词：自旋交叉二价钴配合物有机磺酸根阴离子氢键

掺杂对铒、钕蒽基配合物的光二聚反应及光磁性能调控的影响

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无机化学学报 2024年第1期40卷 270-280页

作者：麻秀芳秘鹏飞鲍松松郑丽敏南京大学化学化工学院配位化学国家重点实验室南京210023

选择具有光化学活性的蒽甲基膦酸二乙酯(depma)为配体、部分镧系离子为金属中心构筑了3例同构的单核配合物Ln(SCN)_(2)(NO_(3))(depma)_(2)(4‐hpy)_(2)(Ln=Er(1Er),Nd(2Nd),Y(3Y)),对其单分子磁体行为、发光性质和光二聚行为等进行了... 详细信息

选择具有光化学活性的蒽甲基膦酸二乙酯(depma)为配体、部分镧系离子为金属中心构筑了3例同构的单核配合物Ln(SCN)_(2)(NO_(3))(depma)_(2)(4‐hpy)_(2)(Ln=Er(1Er),Nd(2Nd),Y(3Y)),对其单分子磁体行为、发光性质和光二聚行为等进行了研究。荧光测试显示1Er和2Nd因配体到稀土离子的能量转移而显示近红外发光,但在可见光区无明显发光行为,同时不能发生光二聚反应。而3Y可以发射黄绿色荧光,并发生光二聚反应生成[Y(SCN)_(2)(NO_(3))(depma_(2))(4‐hpy)_(2)]_(n)(3Y-UV)。磁性测试显示1Er和2Nd在低温下均表现出场诱导的慢磁弛豫性质,其中2Nd的弛豫过程主要由拉曼过程主导。通过将Er~Ⅲ或Nd~Ⅲ掺杂到3Y晶格中,得到同构配合物Ln_(0.1)Y_(0.9)(SCN)_(2)(NO_(3))(depma)_(2)(4‐hpy)_(2)(Ln=Er(1Er@Y),Nd(2Nd@Y)),测试结果表明掺杂样品可以发生部分光二聚行为,同时伴随发光颜色的变化。此外,化合物2Nd@Y光反应前后磁性也发生了变化,拉曼过程的指数从3.8(2Nd@Y)提升到5.2(2Nd@Y-UV),对应于光照前后晶格声子结构的变化。

关键词：蒽基膦酸酯配合物稀土单分子磁体光致发光掺杂效应

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污染对单气泡运动与传质特性的影响研究

化工学报 2024年

作者：朱永康刘勰民张锋侯文华张志炳南京大学化学化工学院

通常认为，减小气泡尺寸是提高气液鼓泡体系传质效率的有效方法。然而研究表明小气泡可能受体系内污染物的影响更严重，其带来的传质强化效果可能不及预期。实验研究了CO2单气泡在含污染物水溶液中的上升吸收过程，考察了污染物浓度和... 详细信息

通常认为，减小气泡尺寸是提高气液鼓泡体系传质效率的有效方法。然而研究表明小气泡可能受体系内污染物的影响更严重，其带来的传质强化效果可能不及预期。实验研究了CO2单气泡在含污染物水溶液中的上升吸收过程，考察了污染物浓度和气泡初始尺寸对单气泡运动和传质特性的影响。结果表明，污染物浓度的上升会降低气泡运动速度与传质效率，但这些影响存在上限；气泡初始尺寸同样影响传质效果，一定污染条件下，较大气泡在较高的上升高度内更具优势。由此，可根据液体的污染性质和反应器结构参数，依据最佳能效原则，选择合适的气泡尺度。

关键词：单气泡吸收传质表面活性剂运动特性