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二氢杨梅素分子结构与性质的密度泛函理论研究

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原子与分子物理学报 2025年第1期42卷 29-34页

作者：辛国鹏毛敏刘信平马文涛马杰张煜湖北民族大学化学与环境工程学院恩施445000

本文基于密度泛函理论(DFT),采用B3LYP泛函结合6-31G基组上对二氢杨梅素的分子几何结构进行了优化,在此基础上以水为溶剂计算二氢杨梅素分子的活性位点以及红外光谱进行分析.静电势结果表明二氢杨梅素的亲核活性位点位于酚羟基氢原子(H... 详细信息

本文基于密度泛函理论(DFT),采用B3LYP泛函结合6-31G基组上对二氢杨梅素的分子几何结构进行了优化,在此基础上以水为溶剂计算二氢杨梅素分子的活性位点以及红外光谱进行分析.静电势结果表明二氢杨梅素的亲核活性位点位于酚羟基氢原子(H23)附近;而亲电活性位点位于氧原子(O32)及其附近.前线分子轨道研究结果表明二氢杨梅素分子的最高占据轨道(HOMO)都位于酮基氧(O32)和羟基氧(O20)附近,说明这些位点易与亲电试剂反应.而最低空轨道(LUMO)位于碳原子(C12、C13、C14)区域,表明这些区域可与亲核试剂反应.简缩福井函数(f)结果证实了位于C-O-C键中的氧原子的f-值的亲电活性较其他位点氧原子大;而位于C8碳原子的f^(+)值较大,因此该位点亲核活性较强.通过理论计算所得到的二氢杨梅素的红外光谱数据与实验所得到的红外光谱数据相差不大,这就说明理论计算结果是较为可靠的.从而为实验和理论研究二氢杨梅素结构与性质的关系提供了一定的理论参考.

关键词：二氢杨梅素密度泛函理论反应活性位点量子化学计算

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贵州瓮安陡山沱期球粒状磷块岩的生物成磷作用探讨

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古地理学报 2025年

作者：高川黔杨瑞东高军波彭柔李晓伟陈军陈吉艳贵州大学资源与环境工程学院贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室

贵州瓮安陡山沱组海相沉积型磷块岩矿床是新元古代末期成磷事件的典型代表之一,在磷矿层中保存大量的三维立体化石,包括藻类、疑源类、动物胚胎以及休眠卵等化石类型,显示出生物在磷富集成矿中的重要作用。以贵州瓮安穿岩洞陡山沱组上... 详细信息

贵州瓮安陡山沱组海相沉积型磷块岩矿床是新元古代末期成磷事件的典型代表之一,在磷矿层中保存大量的三维立体化石,包括藻类、疑源类、动物胚胎以及休眠卵等化石类型,显示出生物在磷富集成矿中的重要作用。以贵州瓮安穿岩洞陡山沱组上磷矿层底部的球粒状磷块岩为研究对象,通过对未经化学方法处理的球粒实体进行体视显微镜和电子显微镜观察膜壳和内部结构;对样品薄片进行光学显微镜和电子显微镜观察其显微结构特征。同时利用电感耦合等离子体发射光谱(ME-MS61r)、电感耦合等离子体质谱(ME-MS81g)以及X射线荧光光谱仪(ME-XRF26F)测定球粒化石颗粒中主微量元素。研究表明,这些球粒状磷块岩主要由多细胞藻类、Megasphaera球状化石以及其他磷质微生物化石体组成,化石体的主要组成矿物为碳氟磷灰石。探讨微生物与成磷之间的关系,认为陡山沱晚期微生物的繁盛对磷沉淀富集成矿起着重要的作用。微生物不仅能吸附磷质进入细胞质、细胞核以及细胞壁中,死亡后磷酸盐化,形成磷块岩;还可以通过改变沉积水体环境,促进海水中磷酸盐的化学沉积。

关键词：贵州省瓮安陡山沱组球粒状磷块岩生物成磷作用

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煤表面含氧官能团吸附氮化物的模拟计算研究

原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 1-7页

作者：孙潇镝唐克王聚财富添洪新辽宁工业大学化学与环境工程学院锦州121001

煤表面六种常见的官能团结构单元包括酚羟基Ph-OH、羧基-COOH、羰基-C=O、醚键-O-、醇羟基R-OH和烷基R,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)和密度泛函理论(DFT)从原子层面模拟计算煤表面官能团对苯胺、吡啶、喹啉三种典型氮化物的吸附性能.通过... 详细信息

煤表面六种常见的官能团结构单元包括酚羟基Ph-OH、羧基-COOH、羰基-C=O、醚键-O-、醇羟基R-OH和烷基R,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)和密度泛函理论(DFT)从原子层面模拟计算煤表面官能团对苯胺、吡啶、喹啉三种典型氮化物的吸附性能.通过计算分析前线轨道、吸附能及分子间吸附距离等参数,探究三种氮化物在煤表面不同官能团上的吸附机理,结果表明煤表面模型上各官能团对三种氮化物的吸附强弱顺序均为:-COOH>R-OH>Ph-OH>-C=O>-O->R,三种氮化物在煤表面官能团的吸附强弱顺序为:吡啶>喹啉>苯胺.

关键词：煤官能团氮化物模拟吸附

基于MICP法的巴氏生孢八叠球菌固化镉污染土的试验研究

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工程科学学报 2025年第1期47卷 158-169页

作者：王艳张李奕岚唐晓武朱鹏陈冠年阮方毅宁波大学土木工程与地理环境学院宁波315211 浙江大学建筑工程学院杭州310058

以重金属污染土的治理为背景,通过毒性浸出、无侧限抗压强度、土柱淋滤试验并结合镉形态分析等其他微观测试方法,探讨了Ca^(2+)的添加、Cd^(2+)浓度、养护时间等因素对驯化巴氏生孢八叠球菌固化镉污染土特性的影响.结果表明:Ca^(2+)对... 详细信息

以重金属污染土的治理为背景,通过毒性浸出、无侧限抗压强度、土柱淋滤试验并结合镉形态分析等其他微观测试方法,探讨了Ca^(2+)的添加、Cd^(2+)浓度、养护时间等因素对驯化巴氏生孢八叠球菌固化镉污染土特性的影响.结果表明:Ca^(2+)对固化土中Cd^(2+)浸出特性影响显著,不添加Ca^(2+)时,当尿素浓度为0.5 mol·L^(-1),固化土的Cd^(2+)浸出质量浓度(0.42~5.64 mg·L^(-1))最低;添加Ca^(2+)后,Cd^(2+)浸出浓度略有增大,胶结液中尿素和Ca^(2+)浓度均为0.5 mol·L^(-1)时,Cd^(2+)的固化效果较好.延长养护时间,固化后土体的抗压强度增加,Cd^(2+)浸出浓度降低且固化效果提高;增大Cd^(2+)浓度,固化后土体的抗压强度降低,Cd^(2+)浸出浓度提高;添加Ca^(2+)有助于增强镉污染土的固化效果,在养护时间为28 d时,当Cd^(2+)浓度为100 mg·kg^(-1)时,添加Ca^(2+)的试样强度达到312 kPa,相较于未添加Ca^(2+)试样强度(234 kPa)提升了33.3%;当Cd^(2+)浓度增大至1600 mg·kg^(-1)时,添加Ca^(2+)的试样强度达到269 kPa,相较于未添加Ca^(2+)试样强度提升了57.3%,试样的浸出浓度降低了15.4%;经淋滤后,添加Ca^(2+)的试样滤出液中Cd^(2+)浓度始终低于未添加Ca^(2+)试样.固化后土中弱酸可提取态镉向可还原态镉和残渣态镉转变,添加Ca^(2+)进一步降低弱酸可提取态镉所占比例,减小了Cd^(2+)的迁移能力.

关键词：微生物诱导碳酸盐沉淀镉污染土巴氏生孢八叠球菌固化

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理论研究IIB族金属二氢化物分子的基态性质

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原子与分子物理学报 2025年第3期42卷 1-7页

作者：张志鹏杨培龙涂喆研李仁忠西安工程大学理学院西安710048 西安工程大学环境与化学工程学院西安710048

基于小核能量一致性相对论赝势,采用密度泛函理论和耦合簇理论,分别在标量和二分量水平上计算研究了MH_(2)(M=Zn,Cd,Hg,Cn)分子的平衡键长和振动频率.计算结果显示,HgH_(2)和CnH_(2)的自旋轨道耦合效应较为明显.采用的8种泛函总体较好... 详细信息

基于小核能量一致性相对论赝势,采用密度泛函理论和耦合簇理论,分别在标量和二分量水平上计算研究了MH_(2)(M=Zn,Cd,Hg,Cn)分子的平衡键长和振动频率.计算结果显示,HgH_(2)和CnH_(2)的自旋轨道耦合效应较为明显.采用的8种泛函总体较好地评估了自旋轨道耦合效应.耦合簇理论计算的ZnH_(2)、CdH_(2)、HgH_(2)的键长和Σ_(u)振动频率与实验值偏差略大,这可能是由于其多参考态特性较明显.二分量PBE泛函计算的键长和Σ_(u)振动频率与实验值最接近.目前最重的CnH_(2)相关研究未见报道,研究给出了其键长和振动频率的理论值.

关键词：金属二氢化物密度泛函理论耦合簇理论标量相对论自旋轨道耦合

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空间异质性视角下城市空间形态对热环境的综合影响及分区调控

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热带地理 2025年

作者：晏金龙银超慧安子豪张思敏文倩陈伟强宁波大学地理与空间信息技术系河南农业大学资源与环境学院英国利兹大学交通研究中心

顾及空间异质性剖析城市空间形态对热环境的影响并定量分区，对因地制宜调控城市热环境具有重要意义。以武汉市主城区为研究区域，基于Landsat8遥感影像、城市用地与建筑等空间数据，综合利用地理探测器与多尺度地理加权回归模型（MGWR... 详细信息

顾及空间异质性剖析城市空间形态对热环境的影响并定量分区，对因地制宜调控城市热环境具有重要意义。以武汉市主城区为研究区域，基于Landsat8遥感影像、城市用地与建筑等空间数据，综合利用地理探测器与多尺度地理加权回归模型（MGWR），从全局与局部2个层面探究在控规单元下城市空间形态对热环境的综合影响，并利用K均值聚类方法进行影响分区。结果表明：全局上三维建筑指标对热环境空间分异的解释力大于二维城市用地类型指标，建筑密度（q=0.479）具有全局主导驱动特征。各指标对热环境的影响具有空间异质性，其中归一化植被指数与工业用地面积占比等指标具有较强的局部驱动特征。以MGWR局部回归系数为基础，根据不同分区内指标影响强度与作用方向的差异性，将武汉市主城区划分为4类调控区，包括三维建筑形态主导区、建筑密度强主导区、水域面积占比与建筑密度共同主导区与综合过渡区，制定因地制宜的调控策略。从规划实践的角度，基于“控规单元+控制性指标”的组合，并依据各分区不同的影响特征，提出因地制宜的调控策略，为气候适应型城市形态优化提供了可操作的实践途径。

关键词：城市热环境城市空间形态分区调控多尺度地理加权回归地理探测器空间异质性武汉市主城区

基于天牛须遗传杂交算法的张拉整体结构吸能优化研究

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哈尔滨工程大学学报 2025年

作者：冯晓东沈军郑亦汶赵文雁刘贺平绍兴文理学院土木工程学院浙江大学建筑工程学院哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院哈尔滨工程大学机电工程学院

为探究影响多自应力模态张拉整体结构吸能性能的因素，制定此类结构合理的吸能优化策略，采用天牛须遗传杂交算法分阶段对其开展优化研究。第一阶段中根据张拉整体结构的找形分析理论并匹配构件的单边属性，找寻可使结构成形的初始自应... 详细信息

为探究影响多自应力模态张拉整体结构吸能性能的因素，制定此类结构合理的吸能优化策略，采用天牛须遗传杂交算法分阶段对其开展优化研究。第一阶段中根据张拉整体结构的找形分析理论并匹配构件的单边属性，找寻可使结构成形的初始自应力。第二阶段中以竖向荷载下结构可吸收的最大能量为目标函数，结合拉索松弛及塑性破坏、压杆屈曲和构件碰撞等约束条件，建立约束优化模型。结果表明，对于独立的空间18杆36索张拉整体结构与拼接的复杂张拉整体结构，当联合优化体系的预应力水平和分布时，吸能效果可分别提升约156.88%和50.75%，验证了算法的有效性。

关键词：张拉整体结构找形分析预应力分布预应力优化天牛须搜索算法共旋坐标法应变能吸能性能

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微纳材料在氢分子医疗中的应用

西安交通大学学报 2025年

作者：李东林展乐冯璟师进文孙成珍张浩余泽佳陈斌王国祥周致富姚亮郑玉萍王慧渊高宁西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室美国俄亥俄州阿克伦大学机械工程系西安交通大学第二附属医院眼科西安交通大学第一附属医院

自2007年首次发现氢分子具有选择性的抗氧化特性以来，氢分子迅速成为现代医学研究的热点，多项研究已证实其在多种动物模型和人类疾病中发挥着积极作用。针对传统氢分子给药（如吸入氢气、饮用富氢水和注射氢盐水等）存在的利用率低、... 详细信息

自2007年首次发现氢分子具有选择性的抗氧化特性以来，氢分子迅速成为现代医学研究的热点，多项研究已证实其在多种动物模型和人类疾病中发挥着积极作用。针对传统氢分子给药（如吸入氢气、饮用富氢水和注射氢盐水等）存在的利用率低、释放难以控制和靶向性不足等问题，微纳材料给出了新的解决方案。本文从微纳材料的释氢原理出发，综述了吸附载氢与原位释氢两种主要策略，以及它们在协同治疗中的前沿应用。吸附载氢依靠物理或化学吸附储存氢气，通过温度、压力等外部调控实现释放；原位释氢则利用化学反应、光热催化或生物手段在特定病理环境中生成氢气，可通过内源响应或外源调控达到更高的靶向性和可控性。以微纳材料为媒介，结合氢分子的抗炎、抗肿瘤等功能，氢分子还可通过与化疗药物、光热疗法及光动力疗法的协同作用，显著增强对肿瘤疾病的治疗效果。本文还总结了当前面临的生物安全性、靶向性及规模化生产等挑战，并提出未来需通过设计智能响应材料及氢分子多模式协同治疗相结合，进一步提高治疗效果与精准性，为后续基于微纳材料的氢分子医学提供了指导。

关键词：氢分子微纳材料吸附载氢原位释氢协同治疗

覆板和加劲板加强的Q460C方钢管有间隙N型节点力学性能研究

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宁波大学学报(理工版) 2025年第1期 63-72页

作者：汪锦林初汉增赵东平王万祯宁波大学土木工程与地理环境学院

为考察覆板和加劲板加强构造对Q460C方钢管有间隙N型节点的破坏模式、荷载—位移曲线、极限承载力、热点应变和应力分布等受力性能影响,对加强节点和基本节点进行了主管轴压静力加载试验和基于椭球面断裂模型的数值模拟与破坏机制分析.... 详细信息

为考察覆板和加劲板加强构造对Q460C方钢管有间隙N型节点的破坏模式、荷载—位移曲线、极限承载力、热点应变和应力分布等受力性能影响,对加强节点和基本节点进行了主管轴压静力加载试验和基于椭球面断裂模型的数值模拟与破坏机制分析.试验和数值模拟结果表明,基本节点的破坏模式为主管上翼缘受拉鼓曲开裂,与受拉支管相连的主管壁凸起;加强节点破坏模式为加劲板屈曲和覆板焊缝受拉开裂.覆板和加劲板加强构造使节点区应力分布更均匀,降低了节点区焊缝断裂风险;增加覆板厚度明显减小了主管上翼缘变形,提高了节点的极限承载力.加强节点的极限承载力较基本节点提高了9.4%～36.5%,破坏位移减小了16.5%～25.2%,转角减小了57.5%～72.0%.

关键词： Q460C方钢管有间隙N型节点覆板加劲板承载力破坏模式

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