基于量子力学分块方法的多晶型分子稳定性研究

发布时间：2022-11-03 22:55

　　分子晶体在科学和材料领域扮演着重要的角色,这使人们能够更加了解进而合理化的设计物质的整体性质,但是它经常结晶成具有不同理化性质的多晶型物。为了指导实验合成备选材料,经常使用原子尺度模型来预测最稳定的多晶型及其结构性质。晶体结构预测是根据第一性原理计算固态的晶体结构的方法,被广泛用于搜索最稳定的分子晶体结构。具有开拓性意义的晶体结构预测工作已成功地帮助制药行业和研究人员找到了功效良好且在热力学上稳定的晶体结构。然而,它们大多数是基于晶格能量的计算,在评估晶体多晶型的稳定性时,通常忽略了熵和温度的影响。在本文中,我们基于吉布斯自由能计算和振动光谱分析,展示了从头算方法可以快速且准确地预测磺胺噻唑（抗生素药物）和对甲苯基二硫化物（储能和润滑材料）多晶型分子。磺胺噻唑分子（STZ）,在大气压和300 K条件下使用密度泛函方法计算的结果和实验结果一致,五种多晶型的稳定性顺序为FI＜FV＜FIV＜FII＜FIII,这说明在这一条件下,晶型III（FIII）是磺胺噻唑的最稳定结构;对甲苯基二硫化物分子（p-Tol₂S₂）,通过比较预测结构和实验结构之间的吉... 

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

晶胞参数示意图

磺胺噻唑的分子结构图

STZ五种多晶型的晶体结构图（FII，FIV，FI，FIII和FV）


本文编号：3700781