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高斯在环境科学领域的应用
应用范例一:
持续增长的消费和有限的黄金供应使得黄金的增加生产和回收成为迫切需求。化学/物理吸附是黄金回收的一种更为环保的方法。本文报道了一个稳定、易于构建的多孔有机多碳酸酯吸附剂,用于从废弃电子材料中高效提取黄金。
高斯软件的作用:
使用Gaussian软件研究了Au3+吸附-还原机制,计算了吸附能、结合能以及吸附过程中的能量差异,分析反应的热力学可行性,证实了Au的吸附-还原过程机理。
参考文献:
Porous organic polycarbene nanotrap for efficient and selective gold stripping from electronic waste. Li X. et al. Nat. Commun. 2023, 14(1):263.
应用范例二:
油性污水对脆弱的生态系统构成重大威胁,开发超亲水性和超疏油性材料是实现水中油乳液分离的有效策略。本文报道了一种膜表面装饰有皱纹图案的微粒,表现出基于协同水化层/立体障碍的独特主动防污机制。
高斯软件的作用:
使用Gaussian软件确认了各化合物的结构、稳定性、构象变化及反应机理,阐明了Fe3+络合诱导的WPM II上皱纹图案的形成机制。
参考文献:
Surface manipulation for prevention of migratory viscous crude oil fouling in superhydrophilic membranes. Zhao Y. et al. Nat. Commun. 2023, 14(1): 2679.
应用范例三:
在开发绿色过程的持续努力中,专注于开发一种高效实用的磺烷合成方法,因为它们在有机合成中发挥着突出的作用,本文报道了一种高效实用的通过无金属脱水交叉耦合与烯丙醇结扎的磺胺酸。
高斯软件的作用:
使用Gaussian软件研究了成键分析、反应机理,证明了水通过分子间氢键在这种转化中起到启动子的作用。
参考文献:
Water-promoted C-S bond formation reactions. Xie P. et al. Nat. Commun. 2018, 9(1): 1321.
应用范例四:
N掺杂有缺陷的纳米碳催化剂因其在许多应用中具有特殊的催化活性而被广泛研究,但催化臭氧化中的O3活化机制尚未确定。本文报道了臭氧激活机制,并指导水修复催化剂的设计。
高斯软件的作用:
使用Gaussian软件研究了各化合物的结构、稳定性及N-DNCs8种代表性配置的10个潜在活性位点上O3活化的详细反应途径。
参考文献:
Insights into the Mechanism of Ozone Activation and Singlet Oxygen Generation on N-Doped Defective Nanocarbons: A DFT and Machine Learning Study. Yu G. et al. Environ. Sci. Technol. 2022, 56(12):7853–7863