含DES体系中弱相互作用的表征和关联
在微观世界里，相邻分子或分子聚合体之间存在着一定的相互作用，通常称为弱相互作用。相比于分子内原子之间形成的化学键，弱相互作用的能量值要小1～2个数量级，但由于宏观体系中分子数量巨大，分子间相互作用积累，会对宏观体系的理化性质、结构等产生不容忽视的影响，甚至决定作用。所以，对弱相互作用的研究十分重要。 氯化胆碱作为氢键受体的低共熔溶剂最为常见，且使用该类型溶剂吸收二氧化硫的实验较为常见，有较完善的实验数据。本文通过量子计算，研究吸收SO2后低共熔溶剂构型和能量的变化，研究低共熔溶剂中每一个部分与SO2的相互作用能与各类弱相互作用之间的数量关系。主要从以下几个方面开展工作: (1)以完备基组CCSD(T)/CBS下的能量作为标准，选择一个体系，在多种不同的基组和方法下计算该体系的结合能，与完备基组计算能量相比较，选择差距最小的m062x/6-311++(d，p)作为文章中各体系的计算方法。 (2)确定氯化胆碱作为氢键受体（HBA），丙二酸、尿素、硫脲、乙二醇、丙三醇分别作为氢键供体（HBD）组成低共熔溶剂，选择SO2做溶质，探索低共熔溶剂吸收SO2的机理，以及从低共熔溶剂结构和能量的变化特征。 (3)计算二体复合物:HBD-Cl-、HBD-SO2、HBD-HBD的相互作用能、弱相互作用的键临界点密度加权，通过拟合，发现它们之间具有较强的线性相关关系;计算三体复合物:2HBD-Cl-、2HBD-SO2、HBD-SO2-Cl-体系的相互作用能、弱相互作用的键临界点密度，通过拟合，发现与二体复合物相比，它们之间的线性相关关系减弱，表明系统的单体数量增加时，相互作用能与弱相互作用键的临界点密度的线性相关性减弱。 (4)以ChCl-2THIO对SO2的两种吸收机理形成的团簇体系为例，分别计算低共熔溶剂中每一个单体与SO2之间的相互作用能、电荷转移、弱相互作用的键的临界点密度，研究表明低共熔溶剂吸收SO2时，各组分与SO2的相互作用能、电荷转移之间存在多体效应，而弱相互作用能却只与距离有关，所以体系中单体数量越多，相互作用能与弱相互作用的相关性就越差。
低共熔溶剂;弱相互作用;多体效应;团簇体系
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
刘志平
2018
中文
TQ410.11
101
2018-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）