界面水诱导的分子筛和仿生物膜表面结构的理论研究

发布时间：2020-12-28 13:30

　　水是自然界中最普通却又最重要的一种物质,地球表面约71%被水覆盖。水是生命之源,几乎所有的生命活动都离不开水的参与,水和外界的相互作用主要靠表面接触来实现,界面水在材料表面润湿、电化学反应、催化等方面有着重要应用。在生物体中,水分子也不仅仅只是提供一种溶剂环境,而是积极参与各种生物过程,比如促进蛋白折叠、调节分子识别等。随着纳米技术的进步和理论研究的深入,人们可以从微观分子尺度来研究界面水的性质。通常界面水是指界面上几纳米厚度的水分子,界面水受到表面和水的相互作用以及水分子和水分子之间的相互作用表现出不同于体相水的性质,界面水和表面的作用是相互的,不仅表面束缚影响水的结构及动力学,水分子也会参与表面形成从而影响表面的结构及性质。本文利用分子动力学模拟方法,从分子尺度研究界面水在无机材料和仿生物膜方面的应用。（1）利用分子动力学模拟,我们研究界面水在无机材料中的应用,研究主要内容为界面水诱导的沸石晶体的定向生长,界面水通过氢键连接氧化石墨烯（GO）和沸石表面,通过研究氧化石墨烯在沸石{100}、{010}、{101}三个晶面上不同吸附,吸附稳定的面生长被抑制,吸附较弱的面可以继续生长,从... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市

【文章页数】：123 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

水分子的几何结构，红色为氧原子，白色为氢原子

第 1 章 研究背景及意义成类似四面体排布的四个氢键。当温度从室温25° 10%的水分子的氢键从类似四面体的结构转变到只随后这种新的液态水结构模型引起了人们的激烈争19, 20]和理论模拟[21-24]所质疑。人们认为该结论夸大目，通过直接测量自由 OH 的红外吸收谱表明，自[25]。水具有很多奇特的性质与水分子的氢键的复杂点都远高与同主族其他元素，主要是由于水分子之C 最大[26]，目前该现象没有合理解释，当温度下降因此冰浮在上面，冰下面可以保持在 4°C，这使

因此形成“链状”或者“绳状”的结构 (图1.3)。通过 X-ray 吸收光谱探测单个氧原子的局部结构，在常温下，80%的液体水分子瞬时有一个强的 OH 形成氢键，另一个 OH 形成弱的氢键或者不形成氢键，

【参考文献】：
期刊论文
[1]NiMo合金在水环境中表面偏析现象的理论模拟研究[J]. 朱倍恩,刘小吉,高嶷.  中国科学:物理学 力学 天文学. 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.  中国科学:物理学 力学 天文学. 2016(05)



本文编号：2943837