蔗渣木聚糖微观结构的分子动力学模拟

在对木聚糖来源及其结构进行分类比较的基础上,采用分子动力学模拟方法及Materials Studio 4.0软件对蔗渣木聚糖及木糖单元等进行微观模拟计算.通过原子净电荷、电子密度和Fukui函数分析等分析方法,对蔗渣木聚糖的木糖单元进行结构优化,得到了蔗渣木聚糖的木糖单元优化构型的键长、键角和电荷密度.木糖单元原子的Hirshfeld净电荷与Fukui函数分析数据表明,木糖单元的活性中心主要在C(3)上的羟基位置,且羟基氧原子易受亲电试剂的攻击,羟基氢原子易受亲核试剂的攻击.对蔗渣木聚糖单分子链及无定形结构进行模拟,得到了蔗渣木聚糖的微观结构模型,显示蔗渣木聚糖分子具有链状结构,大致呈螺旋状.获得了蔗渣木聚糖的最优化无定形结构,并通过计算得到了其最优化无定形结构的X射线衍射图谱.研究结果为系统探讨蔗渣木聚糖及其衍生物的结构与性能关系奠定了基础.     

LiCl急冷玻璃形成过程中微观空洞及其分布的分子动力学模拟

建立了根据计算机模拟所得相轨道计算和描述系统中存在的微观空洞的方法。分析了LiCl急冷玻璃形成过程中微观空洞分布的变化和不同半径的微观空洞的分布特点,讨论了微观空洞与系统自扩散系数间的定量关系。     

冷却速率对液态金属Zn快速凝固过程中微观结构的影响

用分子动力学模拟方法研究了六种不同冷却速率对液态金属Zn凝固过程微观结构的影响. 采用双体分布函数g(r)曲线、平均原子总能量、Honeycutt-Andersen(HA)键型指数法和原子团类型指数法(CTIM-2)对凝固过程中微观结构的变化进行了分析. 结果表明, 冷却速率对微观结构的转变有决定性影响, 当冷却速率为1×10¹⁴、5×10¹³、2×10¹³、1×10¹³、5×10¹² K·s-1时, 系统形成以1551、1541、1431键型为主体的非晶态结构; 当冷却速率为1×10¹² K·s-1时, 系统形成以1421、1422键型为主或以密排六方(hcp)基本原子团(12 0 0 0 6 6)和面心立方(fcc)基本原子团(12 0 0 0 1 2 0)共存的部分晶态结构. 同时发现, 在形成非晶的五个系统中,玻璃化转变温度Tg随着冷速的降低而降低.     

铜锌超氧化物歧化酶的模拟化学研究

介绍了超氧化物歧化酶(SOD)的模拟化学的意义和研究现状及作者的研究成果. 讨论了模型配合物对SOD活性中心的模拟、咪唑桥行为的模拟及铜(Ⅱ)中心结构和功能的关系. 报道了SOD模拟物歧化超氧离子的动力学和生物学效能的研究现状. 根据模拟物与SOD的结构和功能的比较,对优良的模拟物的结构特点进行了讨论.     

LiCl急冷玻璃形成过程中微观空洞及其分布的分子动力学模拟

建立了根据计算机模拟所得相轨道计算和描述系统中存在的微观空洞的方法。分析了LiCl急冷玻璃形成过程中微观空洞分布的变化和不同半径的微观空洞的分布特点, 讨论了微观空洞与系统自扩散系数间的定量关系。     

冷却速率对液态Ni凝固过程中微观结构演变影响的模拟研究

用分子动力学方法和EAM模型势对液态金属Ni原子系统在不同冷却速率下凝固过程中微观结构的演变进行了模拟研究.结果表明, 冷却速率对微结构演变有决定性影响, 当冷速为1.0×10¹⁴和 4.0×10¹³ K•s^-1时, 系统将形成以1551、1541和1431三种键型为主的非晶态结构. 当冷速为2.0×10¹³和 1.0×10¹² K•s^-1时, 系统将形成不同的晶态结构；前者形成以1421、1422二种键型为主的 fcc 与hcp结构共存的晶态结构；后者形成以1421键型为主的fcc 结构占绝对优势的晶态结构, 其结晶起始温度Tc分别为1073 K和1173 K.同时发现, 原子的平均配位数（最近邻数）对温度和冷速的变化相当敏感, 且其突变点正好与结晶转变温度Tc相对应, 这将为液态金属结晶转变过程的研究提供一条新途径.     

尼龙1010非等温结晶动力学过程的计算机模拟

根据Ъорохоъский提出的相似于Avrami方程的近似公式 X =1 -exp[-Z(at) n],采用加权最小二乘法 ,对尼龙 1 0 1 0非等温结晶动力学过程进行了模拟 ,编制了模拟非等温结晶动力学过程的软件。该软件可用于精确处理结晶动力学参数 ,也可用于计算机辅助教学。     

稻壳气化过程中碳微观结构及气化活性演变历程研究

为探究高倍率循环流化床气化过程中生物质中碳微观结构及气化活性演变规律,在实验室固定床反应装置上对稻壳进行了高循环倍率气化过程模拟,并对稻壳热解焦及其不同次数循环气化后样品的孔隙结构、碳微观结构及气化活性进行了研究.结果表明,随着循环次数的增加,焦的比表面积呈现先增大后减小的趋势,但不同次数循环后焦的BET比表面积均明显...     

尼龙1O1O非等温结晶动力学过程的计算机模拟

根据ъорοхоъский提出的相似于Avrami方程的近似公式X=1-exp[-Z(at)n],采用加权最小二乘法,对尼龙1010非等温结晶动力学过程进行了模拟,编制了模拟非等温结晶动力学过程的软件.该软件可用于精确处理结晶动力学参数,也可用于计算机辅助教学.     

小角X射线散射研究乳胶分散液的微观结构

采用同步辐射小角X射线散射（SAXS）技术观察了2种不同乳胶体系的微观结构以及将其混合对结晶行为的影响。 结果表明,体积分数为50%的苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物乳胶液在室温下没有结晶。 通过对散射强度曲线的拟合,乳胶粒子的平均半径是76 nm,小于动态光散射的测量值（80 nm）。 然而,50%的苯乙烯-丁二烯共聚物乳胶液发生了结晶。 利用面心立方（fcc）结构和晶格常数为212 nm的晶格衍射进行拟合,发现散射曲线中的所有Bragg衍射峰均对应1个或多个晶面指数。 将2种乳胶液混合后各个衍射峰仍能分辨出来,这说明原始乳液中的部分微晶在混合过程中仍然稳定存在。     

Molecular Dynamics Simulation of Diffusion of Vitamin C in Water Solution

Under different temperatures and concentrations, the diffusion of Vitamin C (VC) in water solution was examined by molecular dynamics simulation. The diffusion coefficients were calculated based on the Einstein equation. The influences of temperature, concentration, and simulation time on the diffusion coefficient were discussed. The results showed that at higher temperature and lower concentration the normal diffusions appear relatively late, but the linear range of mean square displacement curves continues longer than that at lower temperature and higher concentration. At the same temperature, the normal diffusion time increases and the diffusion coefficient decreases as the simulation concentration increases. These simulation results are in good agreement with experiments. Analyses of the pair correlation functions of the simulation systems showed that hydrogen bonds are mainly formed between the hydrogen atoms of VC molecules and oxygen atoms of H₂O molecules, rather than between the O atoms of VC molecules and H atoms of H₂O molecules. The diffusion coefficient is higher as the interaction between water molecules and VC molecules is stronger when VC concentration is lower. The water in the model systems affects the diffusion of VC molecules by the short‐range repulsion of O(H₂O)‐O(H₂O) pairs and the non‐bond interaction of H(H₂O)‐H(H₂O) pairs. The short‐range repulsion of O(H₂O)‐O(H₂O) pairs is greater when VC concentration is higher, the diffusion of VC is weaker. The greater the non‐bond interaction of H(H₂O)‐H(H₂O) pairs is, the higher the VC diffusion is. It is expected that this study can provide a theoretical direction for the experiments on the mass transfer of VC in water solution.     

铁磁性物质Co的液态结构分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法在１８７３－３００Ｋ的温度范围内对液态Ｃｏ的微正则系综进行了模拟研究,模拟采用ＥＡＭ相互作用势,对时间和空间的平均,得到了不同温度下Ｃｏ的双体分布函数及原子组态变化的重要信息,当冷却速度较慢时,液态金属Ｃｏ最终形成晶态,当冷却速度较快时,液态Ｃｏ最后形成了非晶态,双体分布函数随的变化规律说明液态金属随温度的降低,有序度不断增强,利用键对分析技术对模拟结果作了深入分析,液态金属中     

热镀铜层冷凝过程的分子动力学模拟

During the hot-dip process of Cu on the surface of the steel,it involves the solidification from liquid to coating. The cooling rate has great influence on the microstructure and the performance. By means of constanttemperature,constant-pressure molecular dynamics simulation technique,the solidification process of the liquid model system made of 500 Cu particles has been studied with the period boundary condition. With the pairs analysis technology and the bond orientational order method,the difference of the structure and energy of the liquid Cu model system between different cooling velocities has been compared. The significant information of microcosmic structural transformation in the solidification process of liquid Cu system has been obtained. The calculation results show that the Finnis-Sinclair（FS）potential works very well in the solidification process of Cu. Cooling slowly the crystal copper layer can be obtained. Cooling quickly the amorphous copper layer can be obtained.     

金属铜升温熔化过程的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟了金属铜的升温熔化过程.原子间作用势采用FS (Finnis-Sinclair)势，结构分析采用双体分布函数(PCF)、均方位移(MSD)等方法.计算结果表明,在连续升温过程中，金属铜在1444 K熔化，在该熔化点的扩散系数为4.31×10－9 m2•s－1.上述结论与实验值相当接近，并且比之采用EAM镶嵌原子势所作模拟得到的结果更佳，说明FS势可以用来处理象液铜这样较复杂的无序体系.本文指出了升温速率在金属熔化过程中所起的作用.     

温度对液态重金属Pb结构变化的影响

利用分子动力学模拟技术 ,详细考察了在不同温度下液态金属Pb的结构特点。结果发现液态金属Pb的有序度随温度降低不断增强 ;液态金属Pb中存在着不同类型的原子集团 ,原子集团是以不同类型的键对存在的。利用键对分析技术 ,计算出不同温度下的键对类型数和二十面体的两类键趋向序参数 ,从微观上分析了液体与固体的结构相关性。说明了液态金属在不同温度下有不同的结构形式 ,而不象人们想象得那样杂乱无章。     

液体和非晶态NiAl3合金结构的从头算分子动力学模拟

应用从头算分子动力学方法模拟了液体以及淬冷形成的NiAl₃合金体系,得到了它们的对相关函数、结构因子、键对分析信息.结果分析表明,在淬冷条件下得到的体系呈现非晶态性质,且非晶态结构类似于液态NiAl₃合金的结构,可以用液体结构近似描述非晶态性质.还进行了电子结构分析,得到液体NiAl₃合金的电子态密度和电荷分布.在液体镍铝合金中,镍为电子受体,部分电子由铝向镍转移,支持了Candy等人的XPS实验结果.镍铝间强烈作用,形成带有弱共价键性质的金属键.镍在合金中相当分散,这能部分解释由淬冷形成的NiAl₃合金制得的骨架镍催化剂活性增强的原因.     

Molecular Dynamics Simulation Studies on the Cooling Process of Polyvinyl Chloride

IntroductionRecently,molecular dynamics(MD)simulationhas been used extensively in the study of polymer sys-tems[1—11].The increased interest in computer simula-tion is assisted by the fast evolution of computer tech-nology,which makes molecular simulatio…     

液态水几何构型的分子动力学模拟

利用ＭＣＹＬ势对液态水进行分子动力学模拟，以探求近程和远程相互作用及液体的有序结构对水分子几何构型的影响，并确定对液态中水分子几何构型起作用的主要范围。模拟给出的液态水中原子对径向分布函数和水分子键长键角的变化与实验值能较好地符合。研究结果表明，液态水分子几何构型除与氢键的形成有关外，还与液体的近程有序结构有很大关系。键长的变化对这种近程有序结构虽不敏感，但键角的变化则对此非常灵敏。液态中第二水合     

气液界面上阴离子表面活性剂单层膜的分子动力学模拟

用分子动力学方法研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)在气液界面上的结构和动力学性质. 选择单分子占有面积分别为0.45和0.68 nm²的两个模拟体系, 通过径向分布函数表征了单层膜的厚度, 并根据疏水链中碳原子与极性头中硫原子之间组成的矢量分布和取向函数, 对比了不同界面单层膜的有序排列情况. 结果表明在分子占有面积较小达到饱和吸附的情况下, 界面上的SDS具有较好的有序性. 通过计算气液界面附近水分子的扩散系数发现: 由于氢键和静电作用的影响, 界面区域内的水分子较本体溶液中的水分子有较弱的迁移能力.     

诺氟沙星-DNA复合物的分子动力学模拟

采用分子模建的方法构建了诺氟沙星-DNA复合物的初始结构, 通过2 ns的分子动力学(MD)模拟研究表明: 诺氟沙星能够和双螺旋d[ATATCGATAT]₂形成稳定的复合物, 药物分子可紧密结合在DNA的小沟区域, 并且能够与DNA的鸟嘌呤碱基形成两个稳定的氢键. 在分子水平上提供了诺氟沙星直接与双螺旋DNA相互作用的结构及复合物的动态变化情况.