本文選取球形納米腔中的氫鍵(HB)流體為研究對象,運用統(tǒng)計力學(xué)原理和經(jīng)典流體的密度泛函理論研究了受限于球腔內(nèi)的A_aD_d型氫鍵流體的壓力張量、流體與腔壁間的封裝能以及表面張力。首先,運用統(tǒng)計力學(xué)原理導(dǎo)出粒子間僅依賴于粒子質(zhì)心間距的氫鍵作用勢函數(shù)。然后采用經(jīng)典流體的密度泛函理論分別獲得開放和封閉球腔中氫鍵流體的平衡密度分布,進而推導(dǎo)出受限流體的壓力張量。在此基礎(chǔ)上,計算了氫鍵流體與腔壁間的封裝能和表面張力。最后,對受限氫鍵流體的壓力張量、與腔壁間的封裝能以及表面張力的具體影響因素(氫鍵強度、氫鍵官能度、體相密度或平均密度和球腔半徑)進行討論,并對比了開放和封閉球腔中在各種因素影響下流體的相關(guān)物理性質(zhì)。本文旨在為進一步揭示受限流體的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和相關(guān)物理化學(xué)性質(zhì)提供可能的理論線索,各章主要內(nèi)容如下:第1章:緒論。簡單介紹了本文的研究背景、受限流體的相關(guān)物理量以及密度泛函理論的發(fā)展歷程,并對本文的主要研究內(nèi)容予以說明。第2章:開放體系中A_aD_d型氫鍵流體的壓力張量。概述了本文研究的理論模型。首先用角度平均的方法得出分子間僅依賴于質(zhì)心間距的氫鍵相互作用,并運用經(jīng)典流體的密度泛函理論獲得氫鍵流體的平衡密度分布,進而推導(dǎo)出氫鍵流體的壓力張量,然后計算出氫鍵流體與腔壁間的封裝能以及表面張力。最后,對受限氫鍵流體的壓力張量、與腔壁間的封裝能以及表面張力的影響因素做了探討。第3章:封閉體系中A_aD_d型氫鍵流體的壓力張量。根據(jù)封閉球腔的密度泛函理論,計算出封閉球腔中氫鍵流體的壓力分布、與腔壁間的封裝能以及表面張力。在此基礎(chǔ)上,對三種影響因素進行具體的討論,進而對比了開放球腔和封閉球腔中氫鍵流體相關(guān)物理性質(zhì)的差異。第4章:結(jié)論與展望�？偨Y(jié)了本文的研究結(jié)果,并對相關(guān)領(lǐng)域的研究前景簡單說明。
【學(xué)位單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O641.3
【部分圖文】：

圖 1.1 水分子之間的氫鍵結(jié)構(gòu)示意圖tic picture of hydrogen bonding(HB) structure betwee依賴于分子間距，也取決于質(zhì)子給體和質(zhì)子相互作用要的相互作用為氫鍵作用，其形成主要依賴

角度平均方法示意圖

圖 2.1 球腔中受限氫鍵流體的示意圖Fig. 2.1 Schematic picture of a hydrogen bonding(HB) fluid confined in a spherical cavity放體系的密度泛函理論流體的密度泛函理論作為一種計算受限流體結(jié)構(gòu)及熱力學(xué)性質(zhì)的理論方法
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 顧芳;王海軍;付東;;A_aD_d型氫鍵流體的統(tǒng)計理論(V):球形微腔中的相平衡[J];中國科學(xué):化學(xué);2013年01期

2 顧芳;王海軍;齊子玉;;A_aD_d型氫鍵流體的統(tǒng)計理論(Ⅳ):膠體粒子間的耗盡勢[J];中國科學(xué):化學(xué);2012年07期

3 王海軍;;A_aD_d型氫鍵流體的統(tǒng)計理論(Ⅲ):狀態(tài)方程和漲落效應(yīng)[J];中國科學(xué)(B輯 化學(xué));2006年05期

4 王海軍;;A_aD_d型氫鍵流體的統(tǒng)計理論(Ⅰ):幾何相變[J];中國科學(xué)(B輯 化學(xué));2006年03期

本文編號：2836387