水是自然界中最普通卻又最重要的一種物質(zhì),地球表面約71%被水覆蓋。水是生命之源,幾乎所有的生命活動都離不開水的參與,水和外界的相互作用主要靠表面接觸來實現(xiàn),界面水在材料表面潤濕、電化學(xué)反應(yīng)、催化等方面有著重要應(yīng)用。在生物體中,水分子也不僅僅只是提供一種溶劑環(huán)境,而是積極參與各種生物過程,比如促進(jìn)蛋白折疊、調(diào)節(jié)分子識別等。隨著納米技術(shù)的進(jìn)步和理論研究的深入,人們可以從微觀分子尺度來研究界面水的性質(zhì)。通常界面水是指界面上幾納米厚度的水分子,界面水受到表面和水的相互作用以及水分子和水分子之間的相互作用表現(xiàn)出不同于體相水的性質(zhì),界面水和表面的作用是相互的,不僅表面束縛影響水的結(jié)構(gòu)及動力學(xué),水分子也會參與表面形成從而影響表面的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。本文利用分子動力學(xué)模擬方法,從分子尺度研究界面水在無機材料和仿生物膜方面的應(yīng)用。（1）利用分子動力學(xué)模擬,我們研究界面水在無機材料中的應(yīng)用,研究主要內(nèi)容為界面水誘導(dǎo)的沸石晶體的定向生長,界面水通過氫鍵連接氧化石墨烯（GO）和沸石表面,通過研究氧化石墨烯在沸石{100}、{010}、{101}三個晶面上不同吸附,吸附穩(wěn)定的面生長被抑制,吸附較弱的面可以繼續(xù)生長,從... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

水分子的幾何結(jié)構(gòu)，紅色為氧原子，白色為氫原子

第 1 章 研究背景及意義成類似四面體排布的四個氫鍵。當(dāng)溫度從室溫25° 10%的水分子的氫鍵從類似四面體的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變到只隨后這種新的液態(tài)水結(jié)構(gòu)模型引起了人們的激烈爭19, 20]和理論模擬[21-24]所質(zhì)疑。人們認(rèn)為該結(jié)論夸大目，通過直接測量自由 OH 的紅外吸收譜表明，自[25]。水具有很多奇特的性質(zhì)與水分子的氫鍵的復(fù)雜點都遠(yuǎn)高與同主族其他元素，主要是由于水分子之C 最大[26]，目前該現(xiàn)象沒有合理解釋，當(dāng)溫度下降因此冰浮在上面，冰下面可以保持在 4°C，這使

因此形成“鏈狀”或者“繩狀”的結(jié)構(gòu) (圖1.3)。通過 X-ray 吸收光譜探測單個氧原子的局部結(jié)構(gòu)，在常溫下，80%的液體水分子瞬時有一個強的 OH 形成氫鍵，另一個 OH 形成弱的氫鍵或者不形成氫鍵，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]NiMo合金在水環(huán)境中表面偏析現(xiàn)象的理論模擬研究[J]. 朱倍恩,劉小吉,高嶷.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2016(05)
[2]生物分子表面水的生物功能研究[J]. 郭盼,涂育松,方海平.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2016(05)



本文編號：2943837