侯华
- 作品数：18 被引量：68H指数：6
- 供职机构：武汉大学化学与分子科学学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省高等学校省级教学研究项目国家电网公司科技项目更多>>
- 相关领域：理学文化科学一般工业技术电气工程更多>>
- 六氟化硫替代气体绝缘强度的官能团加和理论方法被引量：9
- 2021年
- 绝缘强度是设计与发现新型SF6替代气体的关键参数,预测未知气体的绝缘强度通常采用基于量子化学计算建立的构效关系模型,计算过程复杂、误差大、且无法正确描述具有特殊化学键的气体分子.为了能够直观反映绝缘强度随结构的变化规律,提出了官能团加和方法,将分子结构分解为独立的官能团,在一级近似下,将优化后的官能团绝缘强度直接加和,即可获得气体的绝缘强度.与65种已知气体的实验绝缘强度对比,官能团加和方法计算的绝缘强度与实验值相吻合,平均绝对与相对偏差分别为0.0656与6.28%,理论预测值与实验值的相关系数达到0.9879,优于构效关系模型方法.研究结果表明,引入不饱和键或形成环结构,同时避免孤立的CHx,CF等基团,而用CF3,OCF3,SCF3等基团取代,则有利于获得绝缘性能优异的气体分子.
- 侯华王宝山
- 关键词：绝缘强度分子设计
- 气体介质绝缘强度的化学键组合理论
- 2024年
- 寻找能够替代SF6的新型绝缘气体介质非常具有挑战性,采用构效关系模型进行虚拟筛选是发现目标替代气体的有效手段.受计算资源限制,亟需发展准确快速计算气体绝缘强度的理论方法.本文建立了基于化学键理论的气体绝缘强度计算方法,根据分子的价键结构确定化学键类型和数目,优化各化学键的特征绝缘强度,累加获得任意气体的绝缘强度.与63种气体的实验结果相比,理论值与实验值的相关系数和均方根误差分别为0.970和0.16,能够满足高通量虚拟筛选的计算需求.揭示了气体绝缘强度与化学键的内在关联,提出了若干具有应用潜力的新型绝缘气体分子结构.
- 衡盼盼张咪侯华王宝山
- 关键词：绝缘强度化学键构效关系
- 面向本科生的“量子世界探秘”通识教育课程改革被引量：1
- 2016年
- ＂量子世界探秘＂是面向本科生开设的通识教育改革课程,以＂通识＂为出发点,以现代科学研究文献成果为依据,从＂见识、知识、认识＂3个层面论述了量子世界的历史、特征以及发展前景;通过具体实例,探讨了经典世界和量子世界的区别与联系,并分析了课程在激发学生的创新性思维、增强学科交叉意识等方面的作用。
- 侯华王宝山
- 关键词：通识课
- 两种七氟醚自由基[(CF_3)_2C(·)OCH_2F,(CF_3)_2CHOC(·)HF]与氧气反应及OH·再生机理的理论研究被引量：1
- 2018年
- 温室气体七氟醚氧化降解可以产生两种反应活性截然不同的自由基,即(CF_3)_2C(·)OCH_2F与(CF_3)_2CHOC(·)HF.采用M06-2X/6-311++G(d,p)与CBS-Q理论方法研究了两种七氟醚自由基与氧气(O_2)反应的机理.与普通的烷基自由基+O_2的无垒复合反应不同,多氟取代的七氟醚自由基与O_2反应需经过1.3～1.8 kcal·mol^(-1)的势垒才能生成过氧自由基中间体RO_2·.虽然O_2更易于加成到富氟的自由基位点,但与贫氟自由基位点结合生成RO_2·放热更多,且随后的六中心氢迁移生成QOOH中间体需要克服更高的势垒.QOOH分解包括三种主要的OH·再生途径,即:分步解离、三体同步解离、四中心分子内S_N2反应.对于(CF_3)_2C(OC(·)HF)OOH,三条途径互为竞争;对于(CF_3)_2C(·)OC(HF)(OOH),分子内S_N2反应为OH·再生的主要途径,分步或三体同步解离则为次要机理.研究为阐明多氟取代基对大气中OH·循环的影响规律提供了理论依据.
- 武卫荣武卫荣侯华侯华
- 关键词：七氟醚反应机理量子化学
- “类比”方法在化学通识课程教学中的应用实践被引量：1
- 2021年
- 量子化学是一门专业性很强的理论课程,在开展“量子世界探秘”通识教育时,采用了类比教学方法,将知识点以概念类比、文化类比等方式进行归纳分析,有效解决了学生物理基础弱、课程专业性强之间的矛盾,降低了学习难度,避免了学生在学习深奥理论知识时产生的排斥心理,激发了学生的创新思维与学科交叉意识。
- 侯华王宝山
- 关键词：量子化学通识教育
- 三氟甲基磺酰氟绝缘介质理化特性的分子动力学模拟被引量：1
- 2022年
- 采用分子动力学模拟方法,研究了新型绝缘介质三氟甲基磺酰氟(CFSOF)的理化特性,为高压电气设备应用CFSOF替代SF6气体提供了理论依据.基于量子化学计算的分子结构、内转动、偶极矩和振动频率等优化设计了mPCFF力场模型,计算了243~323 K温度范围内CFSOF的各种气-液相平衡性质(饱和蒸汽压、密度、热容、蒸发焓和临界参数等)与关键输运特性(扩散系数、介电常数、黏度和热导率等)基础参数,并考察了CFSOF与N或CO形成混合气体的理化特性.通过对比SF以及C/CO混合环保绝缘气体,针对混合比、液化温度、扩散和热导等因素提出了CFSOF的电气设备应用建议.
- 张咪田亚锋高克利侯华王宝山
- 关键词：理化特性分子模拟
- 一种改进的休克尔分子轨道模型预测纯碳环分子稳定结构
- 2022年
- 针对休克尔分子轨道(HMO)理论中只考虑相邻原子轨道相互作用的缺点,提出了一种改进的HMO模型,明确考虑间位碳原子共振积分,采用对称性匹配的分子轨道,得到了π共轭体系的能级公式,发现分子对称性降低可产生额外稳定化能,从而正确解释了纯碳环C2n分子稳定结构中键角交替变化规律,为理解二级Jahn-Teller效应提供了新思路。
- 张亦弛侯华王宝山
- 关键词：共振积分对称性能级
- 铝表面超疏水性能的分子动力学研究
- 2019年
- 使用基于从头算COMPASS力场的分子动力学模拟技术,研究了水滴、脂肪酸及烷基硫醇与氧化铝表面的相互作用。结果表明:十二酸分子和十二烷基硫醇分子在氧化铝表面均成单分子层吸附状态,碳链与表面的夹角分别为90°、32°。另外,随脂肪酸修饰剂碳原子个数增加,其与氧化铝表面的夹角增大,而且排列变得更加有序。修饰剂浓度过低,酸分子平行于氧化铝表面,水分子与氧化铝表面直接作用而铺展,呈亲水结构;随着修饰剂浓度增加,修饰剂分子逐渐立在表面,当每个酸分子占0.2nm2时,呈单分子层饱和垂直吸附状态,水滴在修饰剂上聚集成球状,达到超疏水效果;修饰剂浓度再增大时,过多的修饰剂和水分子作用减小了表面的疏水性能。分子模拟结果与前期实验结果吻合较好。
- 阮敏阮敏侯华
- 关键词：分子动力学水滴修饰剂超疏水
- 绝缘气体介电强度的构效关系被引量：20
- 2018年
- 提出了一种全新的构效关系模型,基于中性分子的静电势参数,包括总表面积、正负静电势的分离度、局域极性、分子密度及约化正静电势面积等具有明确物理意义的描述符,直接获得各种类型气体的介电强度.研究结果表明,理论值与实验值的平均绝对偏差仅为0. 06,且相关系数达到0. 993.基于构效关系模型,分析了气体的宏观介电强度受微观电子结构影响的规律,发现了提高气体介电强度的分子设计思路.
- 侯华余小娟周文俊罗运柏王宝山
- 关键词：介电强度绝缘气体六氟化硫静电势
- 环保气体绝缘强度预测模型研究现状被引量：5
- 2023年
- 为推进新型环保绝缘气体开发工作,对单一气体、混合气体的绝缘强度经验和半经验预测模型进行了分析。对于经验模型,分子微观参数的优选是关键。相互作用性质函数(general interaction properties function,GIPF)和基团贡献法的引入可提高模型准确性。在使用上述参数时需要从气体放电的角度出发,对参数适用性进行判断,并尝试寻找或定义出气体绝缘领域的特殊分子微观参数。此外,所用气体放电数据需要标准化处理,并在统一的测试条件下对各类气体的绝缘强度进行评估,进而减少样本质量对模型误差的影响。在气体放电理论研究尚不完备的前提下,经验、半经验模型仍需要配合使用。而对于混合气体预测模型,其主要难点在于协同效应的量化定义和预测,这可能与分子间相互作用等微观过程有关。而在完备气体放电理论指导下建立的预测模型可具有更高的准确性和通用性,并可进一步提高环保绝缘气体的开发效率。
- 周文俊邱睿高克利郑宇侯华王宝山罗运柏喻剑辉
- 关键词：气体放电分子设计基团贡献法
