«——【·甲酰胺在TiO2表面扩散和浓度效应·】——»
液体甲酷胺在二氧化钦上的光反应,被广泛认为是形成lifc所需生物分子的关键步骤之一,二氧化达表面既可以作为TEM板,其上吸附分子的积累发生和催化materia,降低所需的活化能的形成的中间产品。

在表面化学中,二氧化钛(Tio2)是最具创新性的材料之一,在这方面,水-Tio相互作用是材料和生命科学的一个特殊研究对象。
考虑到广泛的技术应用的现象,水与氧化物物质相互作用的机理在众多的基础科学学科中已被广泛研究。

了解水表面的相互作用机理,对于化工和制药工业以及新材料和药物的制造都至关重要。
表面化学的研究主要集中在水-Tio2上Ti2在水的光催化分解中的效率相对较高,促使了Tio2的相互作用。

水-Ti02相互作用在太阳能转换过程中具有潜在的重要意义。
自20世纪70年代中期以来,S对这些材料在水介质中的相催化性能进行了研究,这些研究特别激发了对氧化物单晶体的研究。

从生物学的角度来看,Tio2表面对杀菌剂和疏水涂层等有机化合物的光化学降解最感兴趣,Tio-水反应在光催化分解水的太阳能转换领域中似乎是很有前途的,
格式分子式:CHNO,又名甲酷胺,是一种由甲酸衍生而来的酷胺,是一种澄清的液体,与水混溶,有氨样气味。

当加热强烈时,甲酷胺分解成氰化氢(HCN)和水蒸气,甲酷胺作为其组成部分,也可用于组织和器官的低温保存,相对于DNA和RNA分子,一些重要的形式酷胺的性质可以概述如下。
在凝胶电泳中,它通过去离子RNA来稳定RNA;在毛细管电泳中,它用于稳定单个变性DNA链,甲酷胺降低核酸的熔点,使核酸链更容易分离。

一种重要的核昔类化合物的合成可能发生在紫外光照射下与Tio2表面的甲疏胺反应中,这可能是这种矿物在合成生命化合物中的重要生物学意义的基础。
甲酷胺在300KoverTio上的吸附数据表明,在产物(COH、NH、HCN)中有一定量的未反应的甲酷胺和水,因此一些浓度的水和其参与的foramide-Tio相互作用的实验证明是一个组成部分和重要因素。

除Nu的合成外,还包括Nu的合成,甲酷胺在核替酸、DNA和RNA分子的SIT杂交过程中起着积极的作用。
例如在甲酷胺存在的情况下,U核昔酸宁愿与A结合,也不愿与任何东西结合,但U核甘酸宁愿不与G结合,也不愿与G结合。

在这方面,DNA通常在双链结构中更稳定,当单链时则不太稳定。
到目前为止,甲疏胺必须提高单链结构的稳定性,RNA探针结合的mRNA已经是单一的,mRNA不能通过杂交获得任何稳定性,除非探针是特异性的,并能正确结合,从而增加了稳定性。

除了实验研究外,目前的理论和模拟研究主要集中在甲酷胺-水反应过程上,几个现代理论和分子动力学(MD)研究的形式。
然而,据我们所知,对甲酷胺-Tio2表面的相互作用知之甚少,而且几乎没有关于甲酷胺水-TiO2相互作用的报道。

我们将会采用MD模拟方法,首次在原子/分子水平上对甲酷胺-TiO2表面相互作用机理进行了初步的探索,在水的存在下。
我们阐明了结构,扩散和分子浓度分布的影响,我们认为水的存在和影响是甲酷胺-TiO2表面相互作用机制的一个稳定因素。

使用DLPOLY220进行了经典的分子动力学研究通用代码,采用NVT系综、Nose-Hoover恒温器和三维Ewald求和及Verlet蛙跳方案。
动力*运学**动方程的积分时间步长为2fs,所有的模拟都是周期性的三维对于甲酷胺分子,力场参数选自DLFIELD数据库而它们则是从CHARMM包裹中取出的。

对于氧化物材料,如Kavathekar等人报道的力场和Guillot等都被利用了,对于TiO2表面,由松井和赤木开发的电位表示的白金汉(降压)的Ti02表面的潜在参数。
用Lennard-Jones(LJ)势表征了甲酷胺+水溶液与氧化物表面之间的范德华相互作用。
甲酷胺+水和Ti02表面的交叉相互作用,使用了以复制数据策略表示的用于约束刚性键和其它化学键的并行摇动算法。

在250~400K的温度范围内,用25K实现了MD模拟,对于每个模拟集,MD计算包括50000-500000时间步长的积分运动方程。
Ti-OW对的LJ势参数-与其他的相比似乎是大的7.72528千卡/摩尔在其他研究中。

然而我们的MD计算结果显示出对VDW相互作用参数的较弱或不依赖。
例如:用以下值进行测试计算:&=7.72528;7.72528/10;7.72528/100kCA/mol,得到了相似的结果,所有VDWInterac参数在其合理范围内略有变化。

最后的结果在这里没有表现出任何实质性的差异,我们还使用了不同于LJ和Buckingham的其他势形式来描述水-氧化物表面的相互作用,但得到的结果彼此相似。
在p=[01-15]g/cm3范围内,我们模拟了各种甲酷胺和水交换胺混合物。
甲酷胺(f)的分子动力学模结果+wa-溶液和表面相互作用的总和如下所示: (1)p0.6g/cm=50%f)+50%w,p0.9g/cm'=50%(f)+50%(w),和(3)p~1.3克/厘米”=50% (f) +50%(w) 。

体Ti02(锐钦矿)相的定义由以下长度的单元格晶格矢量ao=003785埃,co=9.514埃作为吸附表面。
我们已经组成总共四层128Ti02分子1536=512 (Ti)+1024个(0)个原子,相应的体系尺寸和甲酷胺水溶液的分子组成为p=0.6克/立方厘米;0.9克/立方厘米;1.3克/立方厘米。

«——【·甲醛水-TiO2体系中的表面液有序的相互左右·】——»
摩尔环体系的松弛构型,两个分子被表示为大球形球,表面Ti和O原子-绿球和红球,系统温度在250~400K范围内变化。
以确保氧化物材料在此温度范围内的结构稳定性,氧化物表面表现稳定。

尽管Tio2的原子不像热vi-brations那样采用规则的紧密堆积排列,使表面原子轻微地取代表面原子的平均平衡位置,图中所示的氧化物表面似乎是无定形固体。
我们已经调查了Tio2的结构特点,在弛豫过程中与甲酷胺混合物,RDFg(r)表示氧化物表面的最终驰豫状态。

如下所示:p=0.6时克/厘米,p=0.9克/厘米时,和在p=1.3g/cm'密度的50%-50%的甲酷胺-水(f+w) 溶液中,RDF显示了表面-表面(Ti-Ti和Ti-O原子对)和表面-水(Ti-OW对)的相互作用顺序。
我们发现Ti-O相互作用较强,这种行为与文献中报道的结果一致,随着50%甲酷胺-水(f+w)溶液浓度的变化,所有原子对(Ti-Ti,Ti-0Ti-ow)的相互作用顺序都有不同程度的改变。

我们将主要关注中等密度情况,p=0.9g/cm,在低密度 (p<0.6克/厘米),我们在高密度(p1.3g/cm)时,甲酷胺水-表面体系表现出较低的吸附活性。
我们将主要考虑甲酷胺-二氧化钛表面的相互作用,也就是说,在原子对有序和扩散过程中的变化,这是由水的存在下的影响。

RDFs显示了甲醛在Tio2表面的有序性,RDFS是在没有水和存在的情况下泰坦-甲酷胺的氧相互作用。
水的倾斜使Ti-的有序相当平滑,在所有研究的温度范围内--从250到400K,都可以观察到这种行为。

基于RDF的液液结构有序化是水-水(OW-OW)和甲酷胺-甲酷胺(Of-of)原子对相互作用,分别对于水-水的相互作用。
我们可以中观察到g(r),在低密度(ps0.6g/cm)下RDF随温度变化明显,而在高密度时(p>13g/cm)RDF更有结构性,对温度变化完全不敏感。

在所研究的中等密度(p~0.9g/cm’)下,g(r) [OW-OW]的行为类似于液态,尽管与低密度和高密度相比,RDF在这里具有最低的峰值振幅。
水的这种结构行为可被认为是导致不同的水的结构行为的原因,甲酷胺结构的形成以及在水的存在下在Ti02表面的扩散过程。

在没有水和水存在的情况下甲酷胺-甲酷胺原子对相互作用的RDFsg(R),可以预期的RDF的行为更明显的影响,主要是在中等密度,p09g/cm的水的存在下。
在没有水的情况下,g(r)[of-of的第一个峰值被分成两个非常接近的最大值,由于水的存在这种分裂消失了。

«——【·密度分布和扩散系数·】——»
基于上述甲酷胺-水表面结构的特点,我们讨论的Z-密度分布和甲酷胺MO-的积累,吸附在Tio上,表面(甲酷胺浓度效应)与扩散特性和D(T)有关。
所考虑的分子模型中的浓度分布,其中显示的是体系达到平衡后在不同弛豫阶段的三个顺序的甲酷胺-水表面构型快照。
在完成样品米化和加热步骤之后,MD模拟从平衡开始,因此所有的统计数据都是在随后的松弛状态下获得的。

在没有水溶剂的情况下甲酷胺分子的密度分布图显示为:垂直距离的函数从Ti02表面,溶液体积密度为p=0.45g/cm100%(f+0),0.65g/cm’=100%(f+0),0.9g/cm=100%(f+0)。
我们观察到TWC表面形成了清晰的甲酷胺层,甲酷胺扩散系数的行为取决于温度D(T),在较低的甲酷胺浓度下。
我们观察到一个快速吸附过程,从而降低了甲酷胺的扩散能力,同样明显的是,D(T)与随液体浓度的增加而增加,随溶液密度的增加而增加。

50%-50%甲酷胺-水(f+w)溶液在低中、高密度TiO表面的水分子Z-密度分布,由于水分子的尺寸比甲酷胺分子小。
在中等浓度(f+w)下的水Z密度剖面抑制了两个以上的小峰,表明在-m酷胺分子内部形成多层水层的可能性。

在低和高液浓度时,水的加入对吸附表面的甲酷胺密度分布没有明显的影响。
然而在中等密度,形式的密度分布基本上改变正常的表面即,在没有水的情况下存在的Z密度前文件的两个峰随水的加入而消失,表明甲酷胺扩散能力有所提高。

甲酷胺分子的D(T)依赖关系是在水的存在,在中等溶液密度下,水介导D(T)生长,从而导致甲酷胺扩散能力的增加。
«——【·研究结论·】——»
通过分子动力学(MD)模拟死亡,铁表面可以作为强吸附表面或催化材料,本研究的目的是比较分析甲酷胺的浓度分布效应,甲酷胺在Ti02表面的扩散能力与甲酷胺-水在Ti02表面的浓度分布有关。

水和甲疏胺的结构径向分布函数(RDFs)以及它们的Z-密度分布指向关键的修改甲酷胺在Tio上的扩散能力,表面由水的存在所介导。
所得结果从分子水平上阐明了甲酷胺-TiO的相互作用机理,对了解生命所需生物分子形成的基本步骤具有重要意义。