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计算化学在化学方面的应用

摘要：

计算化学在最近十年中是发展最快的化学研究领域之一，

通过对具体

的分子系统进行理论分析和计算，

能比较准确地回答有关稳定性、

反应机理等基

本化学问题。

如今计算化学已被广泛用于材料、

催化和生物化学等研究领域。

本

文主要就计算化学的背景、

计算化学常用的方法及其在化学化工中的应用等几个

方面作一简单介绍。

关键词

计算化学

材料

催化

应用

Abstract:

Computational

chemistry is

one of the fastest

growing

areas

of chemical

research in the last decade.Through theoretical analysis and calculations to a specific

molecular

system,

one

can

accurately

answer

the

basic

chemical

problems,

for

example,

the

stability

and

the

reaction

mechanism,

etc.

Today,

computational

chemistry has been widely used in materials, catalysis and biochemistry research. In

this paper, the background of computational chemistry, the commonly used methods

in

computational

chemistry

and

its

application

in

chemistry

and

chemical

industry

have been briefed respectively.

Key words:

Computational chemistry; Materials; Catalysis; Application

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、计算化学的背景介绍

计算化学（

Computational

Chemistry

）在最近

10

年是发展最快的化学研究领域

之一。

它是根据基本的物理化学理论

（通常是量子化学）

以大量的数值运算方式

来探讨化学系统的性质。

最常见的例子是以量子化学计算来解释实验上的各种化

学现象，帮助化学家以较具体的概念来了解、分析观察到的结果。除此之外，对

于未知或不易观测的化学系统，

计算化学还常扮演着预测的角色，

提供进一步研

究的方向。另外，计算化学也常被用来验证、测试、修正或发展较高层次的化学

理论。

同时，

更为准确或高效的计算方法的开发创新也是计算化学领域中非常重

要的一部分。

量子化学，作为量子力学的一个分支，是将量子力学的基本原理和方法，

应用于研究化学问题的一门基础科学，

其核心问题就是通过一系列近似，

求解薛