纳米尺寸微孔限制体内溶液中分子振动驰豫的模拟研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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纳米尺寸微孔限制体内溶液中分子振动驰豫的模拟研究

项目名称：纳米尺寸微孔限制体内溶液中分子振动驰豫的模拟研究
项目类别：面上项目
批准号：20573012
申请代码：B030204
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2006-01-01-2008-12-31

项目负责人：李慎敏
负责人职称：教授
依托单位：大连大学
批准年度：2005

中文摘要：

作为观测溶液中分子间弱相互作用的一个探针, 溶液中分子的振动弛豫时间, 一直是物理和化学工作者所关注的对象。本项目从简单模型限制体系，到原子真实的复杂限制体系，利用经典动力学模拟、量子-经典混合动力学模拟等，在分子、原子水平上，考察了纳米微孔溶液体系中溶质分子的振动能量传递过程。探讨了溶质振动弛豫时间、振动频率位移等与限制体表面组成、尺寸和形状、溶剂组成与密度等的依赖关系及其变化规律。通过引入受限溶液的分层思想，受限溶质的局域溶剂密度概念，合理地解释了能量弛豫的机制问题。发展了可以高效计算原子真实的限制体内溶液中溶质瞬态振动频率的方法，并将其应用于单壁纳米管、反胶团溶液等体系。该方法的优点是可以分解周围环境对溶质分子的瞬态相互作用贡献，进而获得限制体表面、溶剂分子等对溶质振动频率位移的实时贡献信息。自主设计编写了基于Monte Carlo模拟的纳米限制体系建模程序；同时，进一步完善了伞形取样的量子-经典混合动力学模拟程序及给出了初步的应用。可以预期，本项目在新功能性材料的研发、细胞内的生命过程的探索等领域的应用具有重要意义。

中文主题词：振动能量弛豫;纳米尺寸限制溶液体系;经典和量子力学混合法动力学模拟；振动频率位移；伞形取样法

结论摘要：

英文主题词vibrational energy relaxation; nano-confined liquid system; MQC molecular dynamics simulation; vibrational frequency shift; umbrella sampling

成果综合统计