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量子效应对液体水结构的影响
  • ISSN号:1674-0068
  • 期刊名称:《化学物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O56[理学—原子与分子物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室筹,化学物理系,合肥230026, [2]瑞典皇家理工学院生物工程学院理论化学系,斯德哥尔摩S-10691
  • 相关基金:This work was supported by the National Key Basic Research Special Foundation (No.2013CB834602 and No.2010CB923300) and the National Natural Science Foundation of China (No.20925311, No.21273211, and No.21103158).
中文摘要:

利用高灵敏的拉曼光谱系统地研究了由量子效应引起的轻水和重水的结构差异.测量了5—85℃的轻水和重水的拉曼光谱,明显地观察到两种水的拉曼光谱谱形的差别.使用全局拟合方法分析了所有谱图的谱形,结果显示在同一个温度下重水的局部结构要比轻水的结构有序,并且他们结构上的差异随着温度的升高而减少.另外计算了水结构差异的指标一温度漂移,从低温到高温时这个指标从28℃减小到18℃.这些结构差异表明量子效应在室温范围内也非常重要.我们还利用Vant’tHoff关系式分析了水分子相互作用能.这些结构上的细节可以帮助建立更加可靠的水模型.

英文摘要:

The structure difference between light and heavy liquid water has been systematically in- vestigated by high precision Raman spectroscopy over the temperature range of 5-85℃. Distinct difference between the Raman spectral profiles of two different liquid waters is clearly observed. By analyzing the temperature-dependent Raman spectral contour using global fitting procedure, it is found that the micro-structure of heavy water is more ordered than that of light water at the same temperature, and the structure difference between the light and heavy water decreases with the increase of the temperature. The temperature off- set, an indicator for the structure difference, is determined to vary from 28 ℃ to 18 ℃ for the low-to-high temperature. It indicates that quantum effect is significantly not only at low temperature, but also at room temperature. The interaction energy among water molecules has also been estimated from van't Hoff's relationship. The detailed structural information should help to develop reliable force fields for molecular modeling of liquid water.

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期刊信息
  • 《化学物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国物理学会
  • 主编:杨学明
  • 地址:合肥中国科学技术大学
  • 邮编:230026
  • 邮箱:cjcp@ustc.edu.cn
  • 电话:0551-3601122
  • 国际标准刊号:ISSN:1674-0068
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1295/O6
  • 邮发代号:26-62
  • 获奖情况:
  • 1998年获安徽省优秀科技期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:4282