水团簇构象稳定性起源和本质的密度泛函理论与量子分子动力学研究

Towards Understanding the Origin and Nature of the Conformational Stability of Water Clusters: a Density Functional Theory and Quantum Molecular Dynamics Study

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摘要寻找确定分子体系构象稳定性的关键因素是至关重要的,但即使对最简单的分子,其稳定性的起源和本质仍存在很大的争议.本文以水团簇为例,采用量子分子动力学产生185个八聚水分子团簇模型,并运用基于密度泛函理论的两个能量分解方法寻找其稳定性的决定因素.我们发现不同水团簇的稳定性与其立体排斥能和交换相关能成良好的线性关系.本文还采用双变量模型模拟水团簇的稳定性,取得了更好的结果(相关系数大于0.99).本工作对揭示包括水分子团簇在内的通过弱相互作用组成的分子络合物的稳定性起源和本质提供了有益启示.

作者王友娟 ^[1] 赵东波 ^[1] 荣春英 ^[1] 刘述斌 ^[2] 学术成果认领

作者单位湖南师范大学化学化工学院,资源精细化与先进材料湖南省高校重点实验室,化学生物学及中药分析教育部重点实验室,长沙410081 ^[1] 湖南师范大学化学化工学院,资源精细化与先进材料湖南省高校重点实验室,化学生物学及中药分析教育部重点实验室,长沙410081; Research Computing Center, University of North Carolina, Chapel Hill, North Carolina 27599-3420, U.S.A. ^[2]

关键词水分子团簇量子分子动力学密度泛函理论立体效应交换相关能 Water cluster Quantum molecular dynamics Density functional theory Steric effect Exchange-correlation energy

分类号 O641

栏目名称 理论与计算机学

DOI 10.3866/PKU.WHXB201308272

发布时间 2014-01-02

基金项目

The project was supported by the ‘XiaoXiang Scholar’ Talents Foundation of Hunan Normal University,China Hunan Provincial Innovation Foundation for Postgraduate,China Aid Program for Science and Technology Innovative Research Team in Higher Educational Institutions of Hunan Province,China.湖南师范大学“潇湘学者”杰出人才项目 湖南省研究生创新项目 湖南省高等教育机构科技创新研究团队项目资助