水分子

摘要： 可燃冰,学名为天然气水合物,是一种由天然气分子和水分子在低温高压条件下形成的白色固体物质,由于其外表像冰,遇火可燃烧,因此得名。作为一种未来最有潜J按替化石燃科的简洁能源,可燃冰深受人们的青睐和追捧。可燃冰中的可燃物质主要是甲烷分子,含量一般在85%以上,也含有少量的乙烷、丙烷、丁烷等大分子天然气组分,其含量一般低于5%。

摘要： 扩散与相变是本科阶段基础物理教学的重要内容.本文以体相水分子系统为例,基于分子动力学模拟,研究静电场环境下水分子的扩散和相变.在较小电场强度情况下,水分子表现出显著的大角度跳跃转动,且转动频次随电场呈先增加后减小的非单调行为.这种大角度跳跃转动的反常电场依赖性与水分子扩散系数随电场强度变化的非单调性存在较强相关性.在电场强度较大时,水分子系统发生液固相变,即电致结冰,并观察到了两种冰相沿电场方向的层状混合堆叠结构.该分子动力学模拟有助于学生从微观层次理解分子扩散与相变等物理现象的分子机制,可作为教学实例培养本科生的科研实践能力.

摘要： 本文选用化工过程中常用的13X分子筛为模型,详细研究了在不同湿度下以及在干湿循环后分子筛机械强度的变化,发现经历干湿循环后分子筛的强度明显下降。经过干湿循环处理后的分子筛结构分析和表征结果显示,13X分子筛X射线衍射特征峰向高角度发生较显著的位移,这种位移与强度劣化有明显的正相关。干湿循环后分子筛的吸附-脱附特征也发生明显变化,对应的红外、核磁等表征结果也与强度下降、吸脱附特征变化、结构畸变有明显的对应关系。本文的结果表明,干湿循环过程中水分子可能诱发了13X分子筛晶格畸变,导致或者诱导了分子筛体相晶格有序度破坏,致使其机械强度大幅度降低。本文的结果对于改进分子筛载体的强度和理解分子筛载体失效有一定的指导意义。

摘要： 为了研究白云石(104)表面吸附水分子的水化结构,利用密度泛函理论(DFT)模拟了单个及多层水分子在白云石表面的吸附。结果表明,白云石表面的Ca、Mg位点可以与水形成(Ca/Mg)—O_(w)键,主要是Ca3s3d轨道、Mg3s2p轨道及与O2p轨道作用,水分子在白云石表面Ca位点的吸附作用强于Mg位点。多层水分子在白云石表面吸附时,水分子层结构发生了明显分层,最靠近白云石表面的水分子层中,水分子在Ca、Mg位点上有序排列,平均吸附能为-74.35kJ/mol;随着距离的增加,矿物表面与水分子间相互作用逐渐减弱,水分子吸附能减小。

摘要： 在著名的双缝干涉实验中,存在着单光子同时通过两个狭缝的困扰,在分光延迟实验中,存在单光子路径和因果关系的困扰,本文通过对不同情况下单光子含义的分析,认为造成这些问题的实质是对单光子的理解问题,传统意义上的单光子(能量hf)是能量为h的f个波包,我们将一个波包作为光的一个基本单元,则我们传统意义上发射一个光子,其实是发射了f个波包,我们把一个波包理解成一个光子,这些困扰就都不存在了。我们将传统意义上的单光子比作一滴水,一个波包就相当于水分子,水在空气中会气化成水分子,传统意义上的一个光子在空间也会分散成微小的波包,水分子在空间的运行路径我们看不到,同样的,光的波包我们也不能确定它的运行路径。本文还对传统意义上的单光子实验做了预测,当发射一个传统意义上的单光子时,如果降低单光子的检测能量,就在分光实验的两路上都能检测到光子,这样就能够证实传统意义上的单光子是否可分,是否是真正的单光子。

摘要： 水分子吸收光谱参数是遥感探测、行星观测应用领域所需的关键基础科学数据.基于窄线宽外腔半导体激光器和长程吸收池,测量了室温下9332—722 cm^(-1)波段内,CO_(2)加宽的18条水分子的吸收谱线.分别使用Voigt线型和quadratic speed-dependent Voigt线型对吸收光谱数据进行拟合,并获得了这些谱线的CO_(2)加宽系数,quadratic speed-dependent Voigt线型表现出更好的拟合效果.与HITRAN2020数据库该波段空气加宽系数进行了对比,两种线型反演获得的水分子CO_(2)加宽系数与空气加宽系数之比的均值分别为1.327和1.454,验证了利用水分子的空气加宽系数估算CO_(2)加宽系数的方法存在可靠性.本研究可为近红外波段的火星、金星等大气结构探测技术及相关研究提供可供参考的实测光谱参数数据.

摘要： 夏日炎炎、气温攀升,人们常常稍微运动一下便会大汗淋漓、口干舌燥,因此一定的水分补充必不可少。然而,大量实验表明,纯水的补水效果并非是最好的,因为它会快速地通过消化道,然后从肾脏排出,水分子在体内的停留时间较短。专家表示,夏季补水不妨加点“料”,能够更好地帮人体留住水分子、补充体力。

摘要： 从原子尺度及量子效应切入,研究水分子氢键与气体分子键合机制,反氢键效应与表面界面机制,以及表皮水分子二维构型规则等等。首次提出了“水之皮”的狭义概念和广义概念,及其物理特征和基本原则。进而,结合水合作用原理及常见物理现象,从原子分子层面上给出了“水之皮”的物理描述,以及疏水效应的物理解释。从而以全新视角诠释了表皮水分子相互作用与运动规律,为水科学基础研究开辟了新契机。

摘要： 渗透作用是水分子进出细胞的方式之一,属于次位概念。该概念的理解能帮助学生形成"细胞的生存需要能量和营养物质"的生命观念。对于渗透作用,高考要求学生能在较复杂的情境中综合运用有关知识进行分析、判断、推理和评价。从近5年高考试题看,渗透作用的考查频率较高,主要以选择题的形式呈现,具体请见下表。

摘要： 3月22日是世界水日,我们找了一些既有趣又不常见的“水”的问题,考考蒙蒙博士吧!水为什么会聚集在一起?水是具有黏性的,水分子喜欢附着在一些东西上。它们特别喜欢彼此相互依附,这就是它们具有如此大的表面张力的原因,同时也是能让你作为一种生物活着的原因。

摘要： 超强超短激光发展的大趋势是激光脉冲时间越来越短,功率越来越高,两者之间是否存在关联?本文采用分子动力学方法模拟太赫兹脉冲宽度逐渐变窄时对水分子加热的影响,作用时间内保证脉冲能量和光子频率不变(频率为15THz),近似于一个固定冲激强度的冲激函数.模拟结果表明,脉冲的半高宽从2ps变化到0.2ps时,除了统计上的误差外,对水分子的加热效果影响不大.然而,当脉冲的半高宽从100fs减小到50fs时,加热效果突然急剧减小.这可以用单位冲激函数的性质及共振原理来说明.因为光子频率为15THz,其周期是67fs,50fs刚好进入太赫兹脉冲频率周期内,这样破坏了水分子的共振响应,可以看作脉冲时间上的阈值效应.

摘要： 依据Fick第二扩散定律、Looyenga及Shibata等模型方程,考虑扩散系数与孔隙率的关系,创建数值模型,完善对感湿膜感湿性能的研究.通过对比实验与模拟结果,验证了所选数值模型及方法的可行性.最后对水分子在感湿膜内的扩散情况进行了数值研究.结果表明:提高感湿膜吸湿的环境温度,能够在一定程度上改善感湿膜的吸湿特性,水分子扩散速度随湿度跃变范围的增加而力加快,减小感湿膜厚度或提高孔隙率都能够有效改善水分子在膜中的扩散特性.模拟结果可以为优质湿敏元件的生产提供基础依据.

摘要： 吸附是非常规油气资源勘探开发和环境污染处理过程中的重要科学问题.本文采用多孔隙活性炭作为模拟样本,用以吸附水分子,进而模拟油气储层中的吸附过程.采用太赫兹技术对水分子在活性炭表面的动力学过程进行了追踪,太赫兹吸收谱显示整个过程可分成三个阶段,即扩散,吸附和吸附结束三个阶段,其中,吸附阶段的起始点和终止时间都得到明确表征.

摘要： 应用分子动力学方法,研究了水合物/冰/水混合物中水分子的微观结构特性.结果显示,水合物内部与冰/水混合体系中水分子的平均氢键数差别不大,接近于饱和氢键数.水分子中各粒子的径向分布函数存在差异,但都呈晶体构型.整个体系水分子的F3有序参数为零,表明水合物/冰/水混合体系水分子中的氧原子排布近似于晶体结构.而体系中水分子的F4值随统计区域不同而存在明显差异.这种差异在水合物体系与冰/水混合体系的界面中连续变化.

摘要： 天然气水合物是由水分子和气体分子在低温高压条件下经过物理化合作用形成的一种笼状结构的结晶化合物(于兴河等,2004;刘力等,2013),外观看起来像冰,遇火即着,因此又被称为"可燃冰".天然气水合物的成因问题是研究天然气水合物的基础,国内外主要从天然气水合物的气体来源方面进行研究(魏伟等,2010).天然气水合物的气体来源主要有热解气、微生物成因气、溶解气和火山活动时产生的无机成因气(付少英,2005).天然气水合物中的气体来源一般有微生物成因气、热解气、溶解气以及火山活动时所产生的无机成因气,但一般认为微生物成因气和热解气为主要来源.热成因甲烷是由干酪根在温度超过120°C时经热解作用形成,均来源于地球深部,如何使其聚集到浅层中形成天然气水合物是该形成过程的关键.

摘要： 脊髓损伤(Spinal Cord Injury,SCI)是迄今为止仍无法完全治愈的疾病,由MRI发展而来的弥散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)技术可以检测脊髓白质中水分子的弥散情况,通过DTI相关参数反映脊髓纤维束的完整性及损伤后的病理变化.DTI在人类脊髓疾病的研究中,对急性和慢性脊髓损伤病变都比较敏感,相关疾病有脊髓损伤、脊髓型颈椎病等.在动物脊髓损伤研究中,DTI更是定量分析损伤脊髓的微观结构变化、病理变化的非侵入性影像学指标,并且可为行为学评估提供有力的辅助诊断依据.更重要的是,DTI技术可以显示出传统MRI显示阴性的无症状性颈椎病的脊髓病理变化.广泛研究证明DTI技术对脊髓疾病的早期诊断治疗以及预后有重要的临床意义.DTI已广泛应用于脊髓和大脑相关疾病的研究中，它是一项非侵入性的成像技术，可以观察到白质纤维束的生理病理和微观结构变化，弥补传统MRI的不足，对疾病诊断、功能预后和手术方案具有指导价值。然而应该尽量增加样本量、提高信噪比、减少成像伪影、缩短扫描时间、标准化成像流程来不断提高成像技术和科研的严谨性，进一步将DTI技术普及到临床影像检查中。

摘要： 水分对变压器的内绝缘具有重要的影响,本文利用分子动力学对变压用绝缘油中的水分的扩散及油对水分的束缚作用进行了研究.首先根据实验数据构建了含水的油模型,进而进行了分子动力模拟.结果显示,随着模拟温度的增高,水分子的扩散逐渐增强,即油对水分的束缚作用随着温度的升高而在逐渐减弱.x、y、z三个方向的分均方位移表明,不同温度时,水分在油介质中的扩散均是各向同性的.自由体积分数随温度的升高变化并不明显,但随模拟温度的增加有增加的趋势.水分子与油介质的相互作用能随温度的升高而有所减小,表明水分子由于温度的升高,动能有所增大,油介质对其束缚作用有所减小.同时相互作用能的组成成分中,范德华作用占了其相互作用的主要部分,反应由油的弱极性特征.随温度的增高,油对水分的束缚作用减小,是介质中的自由休积增加和水分子与油介质的相互作用减小共同作用的结果.

摘要： 碳捕集和地质封存是应对温室气体排放增加的有效措施,包括水镁石(Mg(OH)2)在内的多种矿物具有固定CO2的潜力.实验发现在308～373K下,超临界二氧化碳流体(scCO2)几乎不与水镁石反应,而水与scCO2混合体系则可与水镁石表面反应并生成三水菱镁矿(MgCO3·3H2O)和菱镁矿(MgCO3)(Scharf,2011;Loring,2012).前人针对水在该过程中起的作用,提出两种假设:(1)水的H被水镁石表面羟基夺去,水的O与表面Mg原子结合,CO2再与该O反应形成CO32-(Scharf,2011);(2)水在表面上形成水膜,并与CO2形成碳酸,碳酸与表面作用形成Fe-CO32-(Baltrusaitis,2005).本文使用Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)密度泛函计算了H2O、CO2、H2CO3在水镁石表面的吸附位点,利用第一性原理动力学(AIMD)计算了各组分在表面的运动状态,并进行大尺度的动力学模拟(MD),探讨了CO2对水镁石(001)表面无影响的原因,评价了水的作用.

摘要： 碳捕集和地质封存是应对温室气体排放增加的有效措施,包括水镁石(Mg(OH)2)在内的多种矿物具有固定CO2的潜力.实验发现在308～373K下,超临界二氧化碳流体(scCO2)几乎不与水镁石反应,而水与scCO2混合体系则可与水镁石表面反应并生成三水菱镁矿(MgCO3·3H2O)和菱镁矿(MgCO3)(Scharf,2011;Loring,2012).前人针对水在该过程中起的作用,提出两种假设:(1)水的H被水镁石表面羟基夺去,水的O与表面Mg原子结合,CO2再与该O反应形成CO32-(Scharf,2011);(2)水在表面上形成水膜,并与CO2形成碳酸,碳酸与表面作用形成Fe-CO32-(Baltrusaitis,2005).本文使用Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)密度泛函计算了H2O、CO2、H2CO3在水镁石表面的吸附位点,利用第一性原理动力学(AIMD)计算了各组分在表面的运动状态,并进行大尺度的动力学模拟(MD),探讨了CO2对水镁石(001)表面无影响的原因,评价了水的作用.

摘要： 碳捕集和地质封存是应对温室气体排放增加的有效措施,包括水镁石(Mg(OH)2)在内的多种矿物具有固定CO2的潜力.实验发现在308～373K下,超临界二氧化碳流体(scCO2)几乎不与水镁石反应,而水与scCO2混合体系则可与水镁石表面反应并生成三水菱镁矿(MgCO3·3H2O)和菱镁矿(MgCO3)(Scharf,2011;Loring,2012).前人针对水在该过程中起的作用,提出两种假设:(1)水的H被水镁石表面羟基夺去,水的O与表面Mg原子结合,CO2再与该O反应形成CO32-(Scharf,2011);(2)水在表面上形成水膜,并与CO2形成碳酸,碳酸与表面作用形成Fe-CO32-(Baltrusaitis,2005).本文使用Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)密度泛函计算了H2O、CO2、H2CO3在水镁石表面的吸附位点,利用第一性原理动力学(AIMD)计算了各组分在表面的运动状态,并进行大尺度的动力学模拟(MD),探讨了CO2对水镁石(001)表面无影响的原因,评价了水的作用.

摘要： 本发明提供了一种水分子数目选择器，包括水蒸气流生成器、准直器、惰性气体流生成器、气流交汇腔、角度选择器和质谱仪，所述水蒸气流生成器用于产生水蒸气流，所述水蒸气流射入所述准直器进行准直，之后射入所述气流交汇腔；所述惰性气体流生成器用于产生惰性气体流，所述惰性气体流生成器上设有开气口，所述惰性气体流经由所述开气口射入所述气流交汇腔，并且其射入方向与所述水蒸气流的射入方向垂直；所述水蒸气流与所述惰性气体流在所述气流交汇腔发生弹性碰撞，含水分子数目不同的水分子簇被散射到不同方向，被角度选择器接收，并进入质谱仪进行检测，达到水分子数目选择的目的。本发明还提供了一种水分子数目选择的方法。

摘要： 本发明提供了一种水分子簇氢键活化反应器，包括水蒸气生成器、高压氢气生成器、反应腔、储气池和真空泵，所述水蒸气发生器的出气口通过第一管道与所述反应腔连通，所述第一管道上设有第一气阀，所述高压氢气生成器的出气口通过第二管道与所述反应腔连通，所述第二管道上设有第二气阀，所述反应腔的出气口通过第三管道与所述储气池连通，所述第三管道上设有第三气阀，所述真空泵设置在所述反应腔上；所述储气池的出气口设有出口管道，所述出口管道上设有第四气阀。将高压氢气和水蒸气在反应腔内混合，在高压氢气环境下，与氢气分子结合构成氢键的水分子易于从水分子大簇结构脱离，形成小的水分子簇结构，从而达到提高水分子簇氢键活性的目的。

摘要： 本发明公开了通过Dendrimer分子调控水分子团簇尺寸的方法。该方法利用核磁共振谱线宽表征液态水团簇结构平均相对大小的原理，以17O核磁共振谱线宽作为衡量液态水团簇结构平均相对大小的指标。本发明中，合成了多种不同碳链长度的Dendrimer分子，采用17O核磁共振方法对不同浓度下的Dendrimer分子进行测试，进而找到Dendrimer分子调控水分子团簇尺寸的条件，为探究控制水分子团簇尺寸打下了基础。该聚合物分子合成方法成熟，调控水分子团簇尺寸结果稳定，选用的超低浓度满足目标需求同时节约成本。

摘要： 本发明公开嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束的构筑单元头‑身‑尾三段式两亲分子，所述三段式两亲分子在传统亲疏水分子中嵌入芳酰胺寡聚物片段。本发明还公开上述构筑单元组成水相超均匀圆形胶束组装体的制备方法；本发明还公开一种超分子光催化组装体的制备方法，超分子光催化组装体由上述制得的嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束在水相牺牲试剂中与催化剂反应制得。本发明的嵌入芳酰胺片段的亲疏水分子自组装胶束在水中具有极高的化学和结构稳定性，超均匀、单分散、粒径可控，本发明的超分子光催化组装体，适用于在大气氛围、常温常压下水相质子还原产氢，以及在二氧化碳氛围常温常压下，选择性还原二氧化碳制备CO和CH4，不含贵金属。

摘要： 本发明公开了一种水分子天然养发液的制造方法，包含以下步骤，置入一植物性油；注入一氢能量还原水，并静置一第一设定时间且执行均质处理；注入水，并执行均质处理；及静置一第二设定时间，使分子聚合粒径降低，以取得透明的水分子天然养发液，而水分子天然养发液是通过均质化处理而可让水分子与油分子相溶而非形成上下异层油水分离。藉此，通过将具备养发效能的成分与该氢能量还原水与水相互混合，可制备具有水分子而利于人体吸收、活化及抗氧化的养发液，进而可净化、改善头皮皮肤发炎、搔痒、脱发等问题，有效促进毛发生长。

摘要： 本发明公开了一种水分子簇焠离水分子焠离器，包括焠离器本体和分离罐，所述焠离器本体一侧设置有管道，所述管道一端远离焠离器本体一端固定连通有抽水泵，所述抽水泵的进水口和出水口固定连通，所述分离罐顶部固定安装有搅拌组件，所述搅拌轴一端通过联轴器与第一电机的输出轴端固定连接，所述搅拌轴远离第一电机一端转动安装于分离罐底部，所述分离罐一侧固定安装有进水管，所述进水管内固定安装有第一过滤板，所述分离罐另一侧固定安装有抽水管，所述抽水管一端延伸至分离罐外部且与管道连通设置，所述抽水管内也固定安装有第一过滤板，提高其提取纯度和过滤效率，再抽取至焠离器内，利用焠离器进行高能物理焠制。

摘要： 本发明提供了一种水分子簇氢键活化反应器，包括水蒸气生成器、高压氢气生成器、反应腔、储气池和真空泵，所述水蒸气发生器的出气口通过第一管道与所述反应腔连通，所述第一管道上设有第一气阀，所述高压氢气生成器的出气口通过第二管道与所述反应腔连通，所述第二管道上设有第二气阀，所述反应腔的出气口通过第三管道与所述储气池连通，所述第三管道上设有第三气阀，所述真空泵设置在所述反应腔上；所述储气池的出气口设有出口管道，所述出口管道上设有第四气阀。将高压氢气和水蒸气在反应腔内混合，在高压氢气环境下，与氢气分子结合构成氢键的水分子易于从水分子大簇结构脱离，形成小的水分子簇结构，从而达到提高水分子簇氢键活性的目的。

摘要： 本发明提供了一种水分子数目选择器，包括水蒸气流生成器、准直器、惰性气体流生成器、气流交汇腔、角度选择器和质谱仪，所述水蒸气流生成器用于产生水蒸气流，所述水蒸气流射入所述准直器进行准直，之后射入所述气流交汇腔；所述惰性气体流生成器用于产生惰性气体流，所述惰性气体流生成器上设有开气口，所述惰性气体流经由所述开气口射入所述气流交汇腔，并且其射入方向与所述水蒸气流的射入方向垂直；所述水蒸气流与所述惰性气体流在所述气流交汇腔发生弹性碰撞，含水分子数目不同的水分子簇被散射到不同方向，被角度选择器接收，并进入质谱仪进行检测，达到水分子数目选择的目的。本发明还提供了一种水分子数目选择的方法。

摘要： 本发明公开了通过Dendrimer分子调控水分子团簇尺寸的方法。该方法利用核磁共振谱线宽表征液态水团簇结构平均相对大小的原理，以17O核磁共振谱线宽作为衡量液态水团簇结构平均相对大小的指标。本发明中，合成了多种不同碳链长度的Dendrimer分子，采用17O核磁共振方法对不同浓度下的Dendrimer分子进行测试，进而找到Dendrimer分子调控水分子团簇尺寸的条件，为探究控制水分子团簇尺寸打下了基础。该聚合物分子合成方法成熟，调控水分子团簇尺寸结果稳定，选用的超低浓度满足目标需求同时节约成本。

摘要： 本实用新型公开小分子团水分子磁裂解装置，水管设置成螺旋结构，增长了水体处于磁力波作用的时间，保证充分的磁裂解。电磁波或者磁力从螺旋水管的外圆周导入螺旋水管，有助于待磁裂解的水体吸收磁力波。螺旋水管采用金属材料，保证必要的刚性强度的同时也便于磁力波的穿透。此外，在出水口一侧设置取样口，便于提早对磁裂解的水样进行取样检测，以便及时发现问题并解决问题。本实用新型结构简单，相关部件易于生产和组装，加装改造方便，适用于工业应用。