论量子化学的应用

论量子化学的应用论文关键词：量子化学材料能源生物大分子论文摘要：将量子化学原理及方法引入材料科学、能源以及生物大分子体系研究领域中无疑将从更高的理论起点来认识微观尺度上的各种参数、性能和规律，这将

论量子化学的应用 论文关键词：量子化学材料能源生物大分子 论文摘要：将量子化学原理及方法引入材料科学、能源以及生物大分子体系研究领域中无疑 将从更高的理论起点来认识微观尺度上的各种参数、性能和规律，这将对材料科学、能源以 及生物大分子体系的开展有着重要的意义。 量子化学是将量子力学的原理应用到化学中而产生的一门学科，经过化学家们的努力，量子 化学理论和计算方法在近几十年来获得了很大的开展，在定性和定量地说明许多分子、原子 和电子尺度级问题上已经受到足够的重视。目前，量子化学已被广泛应用于化学的各个分支 以及生物、医药、材料、环境、能源、军事等领域，获得了丰富的理论成果，并对实际工作 起到了很好的指导作用。本文仅对量子化学原理及方法在材料、能源和生物大分子体系研究 领域做一简要介绍。 一、在材料科学中的应用 〔一〕在建筑材料方面的应用 1993 水泥是重要的建筑材料之一。年，计算量子化学开场广泛地应用于许多水泥熟料矿物 和水化产物体系的研究中，解决了很多实际问题。将量子化学理论与方法引入水泥化学领域， 是一门前景广阔的研究课题，它将有助于人们直接将分子的微观构造与宏观性能联络起来， 3 也为水泥材料的设计提供了一条新的途径【】。 〔二〕在金属及合金材料方面的应用量子化学方法因其准确度高，计算机时少而广泛应用于 材料科学中，并获得了许多有意义的结果。随着量子化学方法的不断完善，同时由于电子计 算机的飞速开展和普及，量子化学在材料科学中的应用范围将不断得到拓展，将为材料科学 5 的开展提供一条非常有意义的途径【】。 二、在能源研究中的应用 〔一〕在煤裂解的反应机理和动力学性质方面的应用 煤是重要的能源之一。近年来随着量子化学理论的开展和量子化学计算方法以及计算技术的 进步，量子化学方法对于深化探究煤的构造和反应性之间的关系成为可能。 〔二〕在锂离子电池研究中的应用 锂离子二次电池因为具有电容量大、工作电压高、循环寿命长、平安可靠、无记忆效应、重 ""; 量轻等优点，被人们称之为最有前途的化学电源，被广泛应用于便携式电器等小型设备， 并已开场向电动汽车、军用潜水艇、飞机、航空等领域开展。 Li+ 锂离子电池又称摇椅型电池，电池的工作过程实际上是离子在正负两电极之间来回嵌入 - 和脱嵌的过程。因此，深化锂的嵌入脱嵌机理对进一步改善锂离子电池的性能至关重要。 Ago[8]C32H14 等用半经历分子轨道法以作为模型碳构造研究了锂原子在碳层间的插入