作者:王伟; 董文妍; 李芳义; 蒋达; 宁中正 期刊:《高电压技术》 2019年第11期
水分在油纸绝缘中的分布及扩散一直为大家所关注,但受取样及测量等技术手段的限制,水分在油纸界面位置的迁移和聚集行为缺乏深入的研究。为此从分子层面对升温过程中水分子在矿物油与纤维素界面的迁移和聚集行为进行了研究。建立了105原子量级的矿物油与纤维素复合介质模型,对其从20℃快速升温到80℃的过程进行了模拟,分析了水分子的聚集程度、运动轨迹、扩散系数以及水分子间氢键的数量。研究结果表明,升温过程中,纤维素中的水分...
新药创制是复杂的智力活动,涉及科学研究、技术创造、产品开发和医疗效果等多维科技活动。每个药物都有自身的研发轨迹,而构建化学结构是最重要的环节,因为它涵盖了药效、药代、安全性和生物药剂学等多维性质。本栏目以药物化学视角,对有代表性的药物的成功构建,加以剖析和解读。帕布昔利布是针对驱动细胞分裂的靶标研制的首创性药物,难度在于在众多的周期蛋白依赖性激游中仅针对CDK4选择性活性的问题。从苗头化合物到成功上市,骨...
作者:潘海华; 唐睿康 期刊:《化工学报》 2020年第01期
牙齿、骨骼、贝壳等生物矿物具有多级有序的结构和优异的力学性能,是生物矿化过程调控下的矿化结晶产物。生物矿化中的矿物与生物有机基质之间的界面分子识别和结晶调控策略为深入理解化学工程中的“信息传递和转化”范式提供了良好的学习素材。以生物矿化典型无机矿物磷酸钙和碳酸钙体系为例,从生物矿物-溶液界面结构、生物分子与矿物晶面的分子识别、矿物结晶调控三个层面综述了生物矿化的化学调控原理,并从信息传递和转化的化学...
作者:赵振; 王睿坤; 叶学民; 赵争辉; 曾显清 期刊:《煤炭学报》 2019年第S01期
煤、炭及氧化石墨烯对酚类化合物有良好的吸附性,常用作吸附剂去除含酚废水中的有害物质。上述吸附剂表面含氧官能团复杂多样,含氧官能团对酚类化合物的吸附作用尚未明确。本文采用石墨烯基底作为煤、炭等吸附剂的模型,分别采用羧基、羟基和羰基对基底进行修饰。利用分子动力学模拟方法,研究苯酚在不同含氧官能团改性吸附剂基底上的吸附过程,从范德华作用、静电相互作用、π-π相互作用、氢键作用、相互作用能等方面,探讨不同含氧官...
作者:王进安; 邵强; 朱维良 期刊:《科学》 2014年第01期
因发展分子模拟方法使得在分子和原子水平上研究复杂体系的运动及反应成为可能,2013年度的诺贝尔化学奖颁给了三位美国科学家——哈佛大学的卡普卢斯、斯坦福大学的莱维特以及南加州大学的瓦尔谢勒。为理解他们工作的科学意义。本文就分子模拟的发展及应用做一简单介绍。
作者:蔡庄立; 赵伶玲; 虞兮凡; 陈超 期刊:《材料工程》 2020年第01期
建立适用于介观尺度聚乙烯块体相变和导热分子模拟的粗粒化模型及势场,并对其进行验证。基于全原子分子动力学模拟结果,采用多态-迭代玻尔兹曼变换法进行粗粒化分子动力学模拟来获得粗粒化势场。结果表明:粗粒化势场采用函数形式的势能描述,易于使用;对比全原子模拟结果,粗粒化势场能够较准确地模拟聚乙烯块体的静态结构性质;聚乙烯块体在300 K和500 K下密度的模拟值与实验值误差小于3%,玻璃化转变温度和熔化温度的模拟值与实验值...
2019年10月,中国科学院大连化学物理研究所分子模拟与设计研究组研究员李国辉与北京大学教授高宁、赵进东合作,通过分子动力学模拟的手段,揭示了脂类在光合作用系统I四聚体组装过程中的重要作用。光合作用是自然界中将太阳能转化为化学能的主要途径。绿色植物和藻类的类囊体膜上存在两种大型蛋白复合物(光合作用系统I(PSI)和光合作用系统II(PSII))以实现光诱导电子传递、ATP生物合成等光合作用步骤。不同种属的PSI和PSII高度保守,...
作者:黄涛; 刘德华; 孙敬 期刊:《科学技术与工程》 2020年第01期
为了研究黏土矿物对CH 4的吸附规律和页岩储层对CH 4的最小储集空间界限,利用Materials Studio软件构建三种黏土矿物伊利石、蒙脱石和高岭石的微观模型,运用蒙特卡洛方法和分子动力学方法,研究在不同压力、不同孔径空间下三种黏土矿物对CH 4的吸附规律。结果表明:随着孔径和压力的增大,CH 4气体在三种黏土矿物层间的吸附量逐渐增大;不含水的黏土矿物对CH 4的最小储集空间为0.4 nm,三种黏土矿物对甲烷的吸附能力随孔隙大小的变化而...
作者:杨露露; 杨雾; 易忠胜; 赵赛; 段家喜 期刊:《光谱学与光谱分析》 2019年第11期
在模拟人体生理条件下,采用分子模拟结合三维荧光、圆二色谱、荧光光谱、时间分辨荧光等光谱方法,研究了四溴联苯醚(BDE47)与溶菌酶的相互作用机制。结果表明:BDE47能有效地猝灭溶菌酶的内源性荧光,猝灭机制为静态猝灭。分子对接显示,BDE47与溶菌酶分子中的TRP62,TRP63,ARG61,ASN59,ALA107和ILE98等氨基酸残基具有相互作用,且BDE47分子中的醚键O原子与TRP63形成了氢键,氢键距离为2.2A。三维荧光的实验结果表明,BDE47的加入导致了溶...
作者:夏鑫; 李妍; 蔺建民 期刊:《现代化工》 2019年第S1期
回顾了分子模拟技术在柴油抗磨剂作用机理研究以及分子设计方面的应用,着重介绍了柴油抗磨剂分子结构参数以及抗磨剂分子在金属表面的吸附能力与抗磨性能间的关系研究。通过对比传统柴油抗磨剂的开发过程与分子模拟技术参与的抗磨剂开发过程,总结了在分子模拟技术支持下的抗磨剂开发过程的独特优势,提出了分子模拟技术支持的抗磨剂分子设计流程和设计思路,并对今后分子模拟技术在柴油抗磨剂有关研究中的应用做出展望。
作者:武传杰; 付嘉; 孙淮 期刊:《化学工程与装备》 2006年第1X期
亨利常数是化工中的一个重要热力学参数,但在实验测定比较困难。分子模拟法计算该参数不依赖于任何经验参数,相对于实验有很大的优势。本文探讨了在正则系综下用Widom方法计算亨利常数中的一些影响因素。结果发现。用立方格子法插入、插入时粒子不需要旋转。在格子密度在0.5格子/A°3时,计算结果一般可以收敛到较高的准确度。计算结果对溶剂密度非常敏感。
作者:李云赫; 洪新; 高畅; 牛晓青; 唐克 期刊:《燃料化学学报》 2019年第10期
制备了介孔MCM-41分子筛和三种杂原子(Zn、Ba和Ce)介孔MCM-41分子筛,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、低温N2吸附-脱附等手段对其进行表征,研究了几种介孔分子筛对氮含量为1732μg/g含喹啉模拟柴油的吸附脱氮性能。结果表明,所制备的几种分子筛均具有典型的介孔结构,且杂原子已进入到分子筛骨架中。利用MaterialsStudio软件构建介孔分子筛模型,模拟的XRD谱图与实验结果基本相符;进一步模拟了喹啉分子在杂原子介孔分子筛团簇上...
作者:张光杰; 谷令彪; 周民生; 袁超; 刘金洲 期刊:《食品科学》 2019年第20期
采用水溶液法结合冷冻干燥法制备角鲨烯/γ-环糊精包合物,应用相溶解度法、傅里叶变换红外光谱及氢谱核磁共振对包合物进行表征,并对包合物分子结构进行模拟.结果表明,当角鲨烯过量时,形成的包合物主客物质的量比大多为1:1;而当γ-环糊精过量时,可形成平均主客物质的量比为3.45:1的包合物.包合物的分子结构为角鲨烯链状分子将γ-环糊精环状分子均匀地"串联"在一起,且随着主客物质的量比增加,包合物分子结构趋于稳定.由于角鲨烯分子链...
作者:安亚雄; 付强; 刘冰; 汪亚燕; 江南; 邢瑞; 张东辉; 唐忠利 期刊:《化工进展》 2019年第11期
借助Materials Studio软件建立了0.902nm、1.997nm、3.000nm、4.000nm孔径的活性炭狭缝孔模型,采用巨正则蒙特卡洛模拟(Grand Canonical Monte Carlo)的模拟方法计算了其对挥发性有机物(VOCs,如异己烷、苯、甲苯、丙酮和甲醇)的吸附数据,考察了活性炭孔径的变化对VOCs吸附性能的影响,并对实际应用进行指导。模拟结果显示:活性炭对VOCs的吸附受孔径和吸附能的共同影响,在293.15K、各物质饱和蒸气压p0下,随着孔径的增大,吸附质吸附剂...
作者:陆小华; 董依慧; 安蓉; 吴楠桦; 吉晓燕; 戴中洋; 朱育丹; 冯新 期刊:《化工学报》 2019年第10期
具有复杂结构的纳微界面往往是界面复杂作用和宏观实验现象的主导因素。要准确描述界面处复杂流体的行为,需要引入能描述复杂流体-固体界面相互作用的分子热力学模型。本综述围绕分子热力学模型化方法拓展至纳微界面传递问题,提出“分子热力学建模+分子模拟+纳微实验”三者有机配合新思路。并针对复杂流体-固体界面相互作用的定量研究,着重综述了作者在热力学建模,分子模拟以及采用原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)实验...
作者:王金玉; 朱怀志; 安泽文; 巩建; 王翠苹 期刊:《化工学报》 2019年第12期
为考察ZSM-5分子筛作载体和Ce掺杂对催化剂低温脱硝活性及抗水抗硫性的影响,通过分子动力学模拟和实验研究的手段研究了载体类型、掺杂Ce对催化剂性能的影响。分子动力学模拟发现,ZSM-5分子筛作载体较γ-Al2O3明显抑制H2O在其表面的吸附,在活性组分中添加Ce既抑制H2O在其表面的吸附,又减轻SO2对催化剂的毒化作用。实验研究发现,Mn-Fe-Ce/ZSM-5催化剂性能更优,Ce的添加对提高催化剂的低温脱硝活性和抗水抗硫性能具有明显的积极作用,Z...
作者:吕兆兰; 宁正福; 王庆; 黄亮; 孟翰; 余雄飞; 秦慧博 期刊:《煤炭学报》 2019年第10期
为从微观角度研究页岩气在页岩黏土矿物中的吸附行为,利用分子模拟软件Materials studio构建了蒙脱石、伊利石及伊/蒙混层3种黏土矿物的模型,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)方法对页岩气主要成分甲烷在黏土矿物上的吸附行为进行模拟。研究表明,甲烷在不同孔径蒙脱石、伊/蒙混层和伊利石上的平均等量吸附热均小于42 kJ/mol,说明甲烷在黏土矿物表面发生物理吸附。甲烷在3种黏土矿物表面的吸附等温线呈现出相同的规律,均符合I型吸附曲线特...
作者:潘睿; 刘习奎; 顾宜 期刊:《工程科学与技术》 2005年第06期
联苯酯侧基聚酰亚胺是一种新型可溶性聚酰亚胺,在前期通过实验对其宏观性能研究的基础上,采用计算机模拟技术对该PI进行了结构研究,并与不含联苯侧基的PI进行了对照,通过建立合理单链分子结构模型及三维周期性边界条件下的本体结构模型,计算了相关二胺单体N原子的净电荷、聚合物PI的溶解度参数,元胞中的自由体积及分子链中C-N单键旋转位垒的协同效应,从分子水平的角度合理地解释了由于侧基的引入导致了二胺单体的活性下降,从而降低...
作者:裴海潮; 吴婉娥; 付潇; 强洪夫; 王广 期刊:《化学推进剂与高分子材料》 2015年第03期
针对NEPE推进剂的贮存性能,从固体填料物化性质、基体/填料界面特性、基体网络结构形态、推进剂分解反应机理4个方面详细阐述了国内外所取得的模拟研究成果,并有针对性地总结了其中的优缺点和改进方法。从固体填料与基体之间相关性、多组分共聚物分解反应机理、推进剂延寿、相关技术联用4个方面预测了未来分子模拟技术在NEPE推进剂贮存性能研究中的应用前景。
作者:傅宏锋; 李生彬; 王亚民; 高兴勇; 鲁彦玲 期刊:《军械工程学院学报》 2014年第04期
为研究硝化甘油中加入 Al粉对 NO2释放的影响,运用计算化学分子模拟手段对两者共存条件下的相关反应进行初步分析。试验结果表明,在硝化甘油中加入 Al粉,将会降低硝化甘油分解反应的难度,同时放出大量的热。