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• 介导Fenton-like反应新机制：第二配位球H₂O₂辅助路径与硫醇配位的双重调控

  芬顿（Fenton）反应作为高级氧化技术（AOPs）的核心，在环境修复、生物代谢及工业催化领域扮演着至关重要的角色。传统芬顿反应依赖铁盐与过氧化氢（H2O2）产生高活性的羟基自由基（OH），但其对 pH 值的严苛要求限制了实际应用。作为铁的同族元素，钴（Co）配合物展现出更宽的 pH 适用范围和独特的催化活性。然而，钴基类芬顿反应中活性氧的产生机制是生成游离的 OH，还是形成高价钴氧物种（Co(I

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  6小时前
• 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 二维材料防腐涂层的 “腐蚀加速器” 之谜，被动态电动势机制破解

  The Journal of Physical Chemistry C 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 王利平、黄良锋团队 二维材料防腐涂层的 “腐蚀加速器” 之谜，被动态电动势机制破解 当石墨烯、六方氮化硼（hBN）这类 “明星” 二维材料被寄予厚望成为金属表面的纳米防腐涂层时，一个棘手的问题始终困扰着科研界：它们在长期使用中不仅难以持久防腐，反而可能加速金属的电偶腐蚀。传统理论无法解释这一

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  03/09 14:55

  电动势 量子化学
• Inorg. Chem. 前沿：自旋-轨道耦合（SOC）如何重塑重金属 PCET 反应的热力学

  在涉及重过渡金属（如铼、铱、铂等）的氧化还原催化过程中，质子耦合电子转移（PCET）是核心步骤。传统研究在计算其热力学参数（如键离解自由能BDFE）时，往往假设自旋-轨道耦合（SOC）的影响可以忽略，或者在低对称性的强配体场中被消除。然而，本文通过实验与理论的严密结合证明，即使在看似简单的有机金属配合物中，SOC对氧化还原电位的影响也可能高达数百毫伏，从而显著改变对催化活性的评估。 研究背景 核心

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  03/07 11:01

  SoC
• 高斯计算自定义基组和溶剂

  由于金属具有较多核外电子，所以在量子化学计算过程中，使用全电子基组对含有金属的体系进行结构优化往往是非常耗时的。所以在计算中往往使用赝势基组对金属原子进行描述（如：lanl2dz，sdd等），但是对于体系中的其他元素依旧需要使用全电子基组进行计算（6-31G*，6-311G*等）。本文将向计算初学者介绍如何在高斯输入文件中自定义基组信息。（以单点计算为例） 1、第一行—第三行是关于核数、内存、ch

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  02/07 09:25
• 量子化学中如何消除结构优化/过渡态计算产生的多余虚频？

  对于初学者来说，量子化学计算中跑结构优化/过渡态的时候，经常会出现一些莫名其妙的小虚频让人十分头疼（一般对应取代基的旋转振动或是大分子的骨架振动）。本文旨在指导量化初学者应该如何处理这种情况。 以过渡态计算为例 1、将命令行中非必要的关键词去除，例如iop等关键词，随后重新提交freq计算。 2、重新手动调整这个小虚频对应的振动基团片段结构，例如甲基的旋转振动虚频，直接删除这个甲基，再重新补一个甲

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  02/05 10:07
• Gaussian 如何计算自由基反应

  计算自由基（Radical）反应是 Gaussian 应用中的重要场景。自由基体系由于具有未成对电子，其电子结构比闭壳层分子更复杂，计算时需要特别注意自旋态、泛函选择及波函数稳定性。 一、自由基反应计算的标准流程与核心注意事项： 1、核心参数设置：自旋多重度 自由基计算最关键的是在输入文件中正确设置电荷（Charge）和自旋多重度（Multiplicity）。 计算公式：Multiplicity

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  02/02 11:50
• Gaussian如何计算分析HOMO-LUMO

  一、 什么是 HOMO-LUMO？它们能干什么？ 在深入计算之前，我们需要明确：算出这两个能级数据究竟能解决什么科研问题？ 1、预测化学反应活性 HOMO（最高占据轨道）：代表分子的“给电子”能力。HOMO 能级越高，分子越容易失去电子，通常对应亲核性，容易受到亲电试剂攻击。 LUMO（最低未占据轨道）：代表分子的“得电子”能力。LUMO 能级越低，分子越容易接受电子，通常对应亲电性，容易受到亲核

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  01/30 11:05
• DFT 中的自洽计算（SCF）与非自洽计算（Non-SCF）

  DFT 中的自洽计算（SCF）与非自洽计算（Non-SCF） ，核心区别在于：是否通过迭代更新电子密度以满足自洽条件，二者的计算目的、流程和参数设置截然不同。 一、 核心定义与本质区别 1、自洽计算（SCF） 自洽计算的核心目标是求解基态电子密度。 它基于 Kohn-Sham 方程，通过迭代循环实现：先假设一个初始电子密度，计算对应的势函数，求解单电子方程得到波函数，再由波函数重新计算电子密度；重

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  01/26 15:11
• VASP自洽计算的迭代过程中，如何判断是否达到自洽收敛？

  在 VASP 自洽计算（SCF）的迭代过程中，判断自洽收敛的核心依据是两次相邻迭代的总能量差或电子密度差，小于预设的收敛阈值，具体可从参数设置和输出文件信息两个层面来判断。 一、 核心收敛判据 VASP 的 SCF 迭代收敛主要通过两个维度判定，且二者是关联的： 1、总能量差判据（核心） 自洽迭代的本质是让体系总能量趋于稳定。VASP 通过参数 EDIFF 设定总能量的收敛阈值，单位为 eV。 当

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  01/23 10:23
• 量化计算能量震荡的处理方法

  量化计算中，涉及在柔性体系以及大体系的计算时（td激发态计算也常常出现能量震荡），经常出现能量震荡导致结构难以正常结束。本文将介绍处理能量震荡的一般解决方法。首先需要了解能量震荡的本质是什么，量化计算的本质就是在势能面上搜索能量最小点，但是实际上势能面并不是如下面右图中的鞍点一样平滑。真实的情况是势能面上遍布“势阱“（即局部能量最小值点）。当梯度算法无法跳出势阱在其边缘”震荡“的表现（如图2）。

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  01/22 08:29
• Gaussian 计算分子偶极矩

  一、什么是偶极矩 偶极矩（Dipole Moment）是描述分子中电荷分布不对称程度的矢量物理量，定义为正负电荷中心之间的距离乘以电荷量。单位为Debye（D）。它的大小反映分子极性（数值越大，极性越强，如水分子约1.85 D，非极性分子如CO₂为0 D），方向从负电荷中心指向正电荷中心。 偶极矩的主要作用包括：判断分子极性影响溶解性、沸点和分子间力；在药物设计中评估静电相互作用；在非线性光学和溶

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  01/20 09:19
• 如何提升COMSOL模型计算效率

  一、使用对称边界条件 求解复杂模型时，我们通常希望减少求解时间，提高计算效率。对于具有对称性的模型，如圆柱、球型等，可以利用对称边界条件减小计算量。 通过对称边界条件，模型的大小减小至少一半，只对模型的一部分进行求解，有效减少计算所需的时间和资源。 需要提醒的是，设置边界条件时需要特别注意模型的对称类型是对称的，还是反对称的。因此对称边界条件在提升计算效率的同时，也会引入更加复杂的边界条件。 二、

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  01/19 08:21

  COMSOL
• 量子化学：HOMO/LUMO，从定义到应用

  一、HOMO 与 LUMO 是什么？ HOMO（Highest Occupied Molecular Orbital）：最高已占据分子轨道，常对应最易被氧化或易失电子的能级。 LUMO（Lowest Unoccupied Molecular Orbital）：最低未占据分子轨道，常对应最易被还原或易接受电子的能级。 两者统称“前线轨道（Frontier Orbitals）”。它们的能量差（能隙 Δ

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  01/15 16:26
• 量子化学：什么是表面重构？

  一、什么是表面重构？ 表面重构是指催化剂表面在特定条件下表面原子排列、结构构型或电子态密度的再组织过程。 在电催化反应中，外加电位和电解质组成可引起电催化剂的表面形貌、晶相、化学价态和配位环境的变化。这些变化可以显著影响催化剂的活性和选择性，从而决定反应效率和产物分布。 二、表面重构的核心机制 电化学驱动：在电催化中，外加电位和电解质会改变表面形貌、晶相和价态，从而优化催化活性。 热力学驱动：表面

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  01/14 16:09

  量子
• Gaussian计算中的溶剂模型：显式与隐式

  在现实化学反应中，几乎所有过程都发生在溶液中。然而，许多量子化学计算(尤其在Gaussian中)默认是在"真空"中进行的，也就是气相计算。这会导致能量、结构、反应势垒与实验值偏差显著。溶剂并非只是一个惰性的反应介质。它能稳定电荷分布、调节过渡态能量、改变反应通道在极性反应中，溶剂效应甚至能主导整个反应走向。 因此，在理论计算中正确地引入溶剂效应，不仅是提升计算精度的技巧，更是贴近真实化学的必要步骤

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  01/14 08:42
• COMSOL仿真干货分享：如何通过二维平面创建三维对象

  在有限元仿真建模中，COMSOL Multiphysics作为多物理场仿真工具，经常需将二维平面几何扩展为三维实体以贴近真实物理场景。本文结合科研实践，详细介绍拉伸和旋转两种方法的操作逻辑及参数优化技巧，助力大家高效完成三维建模。 一、拉伸 新建一个三维组件。 在几何中右键，选择添加工作平面。 在工作平面下的平面几何中，可以导入或绘制二维几何模型。 右键平面几何，或从导航栏添加拉伸。 在拉伸中，设

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  01/13 09:55

  COMSOL
• 第一性原理：金属、半导体、绝缘体的区别与VASP模拟要点

  在材料科学中，根据电子导电行为，材料可分为金属、半导体和绝缘体。这三种材料的差异主要源于其能带结构（band structure）：价带（valence band）和导带（conduction band）之间的带隙（band gap）决定了电子是否能自由移动。 带隙是电子从价带跃迁到导带所需的最小能量，金属带隙为零，半导体中等（约0.1-4 eV），绝缘体较大（>4 eV）。以下是详细介绍：

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  01/10 09:22
• 第一性原理：磁性材料的分类及计算方法

  一、磁性材料的分类 磁性材料根据对外加磁场的响应，主要分为五大类：抗磁性、顺磁性、铁磁性、亚铁磁性和反铁磁性。分类依据是材料的磁化率χ（χ > 0 为吸引，χ < 0 为排斥）。 1、抗磁性（Diamagnetism） 材料在磁场中产生反向磁场，被排斥。χ ≈ -10⁻⁵，很弱。所有材料都有抗磁贡献，但通常被其他磁性掩盖。抗磁性材料（如铜、水）中的电子会形成一个微小的、与外加磁场方向相

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  01/09 09:14

  磁性材料
• 有限元模型中的异常红点：奇异点的产生

  一、什么是奇异点（Singularity） 在有限元分析中，我们常常会遇到这样一种情况： 在模型无法收敛时，我们有时会尝试细化网格，期望计算结果能够趋于稳定。 然而，有时我们会发现，无论如何细化网格，在某些特定位置，如拐角处，细化网格的场都无法收敛，不会趋于稳定。 这种在有限元分析计算时，在某些方面表现出无限大特性的点，就称为奇异点。 在固体力学中，奇点往往表现为异常高的应力峰值；在电磁场中，会表

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  01/08 08:33
• 第一性原理：VASP计算中K点的选择

  在材料科学和计算物理领域，VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）作为一款强大的第一性原理计算软件，被广泛用于模拟材料的电子结构、能带、态密度等性质。其中，K点的选择是计算过程中的关键步骤，直接影响计算的准确性和效率。本文将详细介绍K点的概念、选择方法、在VASP中的设置以及收敛测试，帮助初学者快速上手。如果你正准备进行VASP计算，这部分内容希望可以为你

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  01/07 08:37

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