在大规模模拟中,由于量子方法的数值成本很高,原子之间的相互作用通常不能从第一个原理计算。相反,它们通常是使用力ELDS(FFS)对势能的物理动机功能形式进行建模的,并进行参数化以匹配从头算能的能量和/或再现实验数据。最广泛的FF是所谓的经典力eLS(例如Amber 1或Charmm 2),它们结合了XED-Charge Colomb电位和Lennard-Jones的相互作用来模拟分子间电位。这些模型在数值上非常有效,可以在长期尺度上模拟非常大的系统。然而,它们的简单功能形式缺乏极化和多体效应,这对于正确描述某些系统至关重要(例如在极性溶剂,PI堆叠或复杂的蛋白质结构中溶剂化3)。更先进的力量eelds - 例如Amoeba,4 TTM,5
为什么我们要使用太阳玻璃?“情绪戒指”背后的科学是什么?这两个配件的例子以铬材料的流派为中。铬材料是通过由外部刺激的影响引起的物质的电子密度(ð或d电子)改变各种颜色的材料。在大多数情况下,颜色变化是可逆的和可控制的。取决于外部刺激的性质,使用前缀为前缀的后缀染色体命名,该前缀用于描述刺激导致颜色变化。像热色素相似,与外部刺激热有关,光色素与光有关,由于离子的交换而发生离子化,息肉性与刺激的电位相关,溶剂化的溶剂与溶剂与溶剂相关,溶剂与溶剂交易,蒸气色素敏感受到蒸发和机械刺激的影响。表1提供了铬现象和负责任刺激的全面列表[1-3]。
抽象的量子机械方法构成了计算化学的基石,在原子量表上提供了对分子行为和特性的前所未有的见解。这些方法阐明了通过求解Schrödinger方程来理解各种化学系统至关重要的基本电子结构,能量和性能。在这些方法中,密度功能理论(DFT)在研究原子,分子和固体的电子特性方面具有多功能性,它植根于精确的Hohenberg-kohn定理和Kohn-Sham方程。本评论探讨了计算化学中量子机械方法的宽敞景观,突出了它们在推进科学理解和技术创新方面的关键作用。许多领域,包括材料科学,催化和药物开发,利用这些技术来增强分子结构,预测反应,模拟光谱特性并澄清溶剂化效应。量子化学现在可以借助高级技术(如释放后循环方法和时间依赖性的DFT)预测更多。这些技术为我们提供了有关分子如何移动以及电子如何激发的更多信息。分子动力学(MD)模拟通过显示分子如何随时间移动和相互作用,从而增加了量子力学方法。他们通过将理论上应该与实际发生的情况联系起来来实现这一目标。关键字:量子,机械方法,计算化学。添加基于结构的药物设计(SBDD)和材料建模等计算机程序显示了量子化学如何改变事物,加快发现过程并提高分子行为的准确性。光谱模拟和溶剂化研究有助于我们预测如何解释实验数据并确定环境如何影响分子的行为及其应用,从而使计算化学更有用。量子化学软件和高性能计算框架的持续演变使对高级计算工具的访问权限,从而促进了解决复杂科学挑战的协作和创新。随着量子能力的提高,未来有望在化学和跨学科领域进行更大的应用,推动材料设计,药物开发和环境可持续性的持续进展。
摘要:已提出分层TIS 2作为各种电池化学的多功能宿主材料。尽管如此,尚未完全了解其与水性电解质的兼容性。在此,我们报告了可逆的水合过程,以说明相对稀释电解质中TIS 2的电活性和结构性演变,以用于可持续的锂离子电池。溶剂化的水分子在Tis 2层中与Li +阳离子一起插入,形成了一个水合相,具有LI 0.38(H 2 O)2-δTIS2的名义公式单位作为末端。我们明确地通过互补的电化学循环,Operando结构表征和计算模拟来确认两层插入水的存在。这样的过程是快速且可逆的,在1250 mA g -1的电流密度下提供60 mAh g -1放电能力。我们的工作为基于可逆的水共同点的高速水性锂离子电池提供了进一步的设计原理。W
Axl 酪氨酸激酶在各种癌细胞系中的高水平表达使其成为开发抗癌药物的有吸引力的靶标。在本研究中,我们根据不同的分子对接方案对 ATP 竞争性 Axl 激酶抑制剂进行了几组计算机筛选。在母体结构修改后,根据其对靶蛋白的最高亲和力确定了最佳类药物候选物。根据研究中应用的三种分子对接算法,我们发现我们新设计的化合物 R5(R428 专利类似物的衍生物)是最有前途的 Axl 激酶抑制剂。分子对接结果与使用 MM-PBSA/GBSA 隐式溶剂化模型的分子动力学模拟一致,证实了 R5 对蛋白质受体的高亲和力。此外,针对其他激酶的选择性测试也揭示了 R5 对 ABL1 和 Tyro3 激酶的高亲和力,强调了其在治疗恶性肿瘤方面的巨大潜力。
隶属关系:1化学与生物化学系,鲁尔大学(Ruhr University Bochum); 44801德国Bochum 2Münster大学医院皮肤病学系; 48149Münster,德国3哥廷根大学物理化学研究所; 37077,德国哥廷根4号皮肤病学系,Venereology and Anterergology,大学医学中心,哥廷根大学; 37075Göttingen,德国5分子生理学,心血管生理研究所,大学医学中心,乔治 - 奥格斯 - 大学; 37075Göttingen,德国6 Max Planck多学科科学研究所分子神经生物学系; 37077Göttingen,德国7 Zemos溶剂化科学中心Ruhr University Bochum; 44801德国Bochum 8Münster大学生理化学与病原体化学研究所; 48149Münster,德国9个生物医学纳米传感器,Fraunhofer微型电路和系统研究所; 47057,德国杜伊斯堡 +共享第一名合着者
量子数及其意义。s,p,d,f块元素,周期表的长形式。详细讨论了元素的以下属性,参考了标准普尔群。有效的核电,屏蔽或筛选效果,Slater规则,周期表中有效核电的变化。一般特征,离子类型,尺寸效应,半径比规则及其局限性。晶体中离子的包装。带有派生和格子能量的出生时方程。Madelung Constant,Born-Haber循环及其应用,溶剂化能量。刘易斯结构,价键理论,分子轨道理论。正式电荷,价壳电子对排斥理论(VSEPR),氧化还原方程,标准电极势及其应用于无机反应。bronsted-lowry酸碱反应,溶剂化质子,酸的相对强度,酸碱反应的相对强度,水平溶剂,刘易斯酸基概念,刘易斯酸的分类,硬酸和软酸和碱基(HSAB)的应用。惰性成对效应,对角线关系同种异体和串联。S和P块元素的复杂形成趋势。 研究化合物,重点是结构,粘结,制备,性质和用途。 硼酸和硼酸盐,氮化硼,硼氢化物(二苯甲酸酯)和石墨化合物,氮,磷和氯的硅烷,氧化物,氧化物和亚酸。 硫,间外化合物,聚盐离子,伪卤素和卤素基本特性的过氧酸。 物理化学S和P块元素的复杂形成趋势。研究化合物,重点是结构,粘结,制备,性质和用途。硼酸和硼酸盐,氮化硼,硼氢化物(二苯甲酸酯)和石墨化合物,氮,磷和氯的硅烷,氧化物,氧化物和亚酸。硫,间外化合物,聚盐离子,伪卤素和卤素基本特性的过氧酸。物理化学Werner的理论,价键理论(内部和外轨道复合物),电中心原理和背部键合。晶体场理论,10 dq(ΔO),弱和强场中的CFSE测量,配对能量,影响10 dq(ΔO,ΔT)的因素。八面体与四面体配位,八面体几何学jahn-teller定理的四方畸变,方形平面几何形状。配体领域和MO理论的定性方面。
描述了激光诱导的成核的贵金属及其合金纳米颗粒的合成。飞秒激光脉冲在MJ的顺序上具有能量的焦点,以在贵金属离子水溶液中产生10 14 W/cm 2或更多的强度。强烈的激光场产生了具有高度降低能力的溶剂化电子和氢自由基,从而通过减少贵族金属离子和颗粒通过成熟而导致成核。可以在没有任何还原剂的情况下执行这种激光诱导的成核法。过量的氯龙溶液的辐射导致形成稳定的金纳米颗粒胶体溶液,而没有任何表面活性剂。此外,即使这些金属在整体中不混溶,对不同贵金离子的混合溶液的辐照也形成了固体溶剂纳米颗粒。此外,激光诱导的成核使形成贵金属的Quinary固定合金纳米颗粒成为可能。通过使用RH – PD – PT固体纳米颗粒发现了合金纳米颗粒的上催化活性的机理,以颗粒内部的元素分布来讨论。
电气化运输和对电网储能的需求不断增加,继续在全球范围内建立动量。但是,锂离子电池的供应链面临着资源不足和稀缺材料的日益挑战。因此,开发更可持续的电池化学成分的激励措施正在增长。在这里,我们显示了带有引入LICL作为支撑盐的ZnCl 2电解质。一旦将电解质优化为Li 2 ZnCl4Å9H2 O,组装的Zn – Air电池可以在800小时的过程中以0.4 mA cm -2的电流密度在-60°C和+80°C之间维持稳定的循环,具有100%的库班式效率,用于Zn剥离/platipper/plate/plate。即使在-60°C下,> 80%的室温功率密度也可以保留。高级表征和理论计算揭示了造成优秀性能的高渗透溶剂化结构。强酸度允许Zncl 2接受捐赠的Cl-离子形成ZnCl 4 2-阴离子,而水分子在低盐浓度下保留在游离溶剂网络中,或与Li离子坐标。我们的工作提出了一种有效的电解质设计策略,可以实现下一代Zn电池。