偏氟乙烯/三氟氯乙烯交替共聚物在TATB表面吸附的分子动力学模拟

采用COMPASS力场和NVT正则系综的动力学模拟方法, 搭建了聚合度分别为10, 50和100的偏氟乙烯(VDF)/三氟氯乙烯(CTFE)交替共聚物, 对交替共聚物在1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)的(0,0,1)晶面上的吸附和结构进行了分子动力学(MD)模拟. 结果表明, 在300～320 K温区, 聚合度为100的VDF/CTFE交替共聚物链对TATB晶体有理想的表面活性和吸附能力, 以train型构象平铺于TATB表面. 通过对聚合度为10的交替共聚物的多链体系在TATB表面吸附的MD模拟, 表明了VDF/CTFE交替共聚物具有非凝聚吸附的高表面活性特征. 对搭建的乙酸乙酯溶剂化的聚合度为50的VDF/CTFE交替共聚物在TATB晶体表面吸附的模拟, 实验证明了溶剂小分子能够降低共聚物链的吸附能力, 且链以tail型构象吸附于TATB表面.     

聚苯乙烯在石墨表面吸附的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)模拟方法研究了单链聚苯乙烯(PS)在石墨表面的吸附. 模拟结果表明, 吸附后PS在平行于石墨表面的方向可视为准二维椭圆结构, 并且在此方向上的均方回转半径值(R2∥)与其所含单体数目(N)具有指数关系R2∥-N2v, 指数2v约等于1.04; 最后指出PS吸附过程的主要驱动力为PS链段与表面之间的范德华作用力.     

铆接于固体表面的两性聚电解质链构象的分子动力学模拟

用分子动力学模拟研究了铆接于带电固体壁面上的两性无规共聚电解质链的构型及其随溶剂的介电常数、系统温度和带电壁面电场的变化。结果表明,聚离子链的构型取决于外电场对链节的作用、链内各链节间的静电作用和链节的热运动(温度)三者的综合作用结果。电场强度较低时,铆接聚离子链与非铆接聚离子链的构型变化类似。电场强度较高时,两性聚离子链构型更为舒展。溶剂介电常数减小,链节间静电作用增强,净电荷比较小的中性或非中性两性聚电解质链倾向于收缩,净电荷比较多的链则膨胀。温度的升高一般总是抵消电场和分子内静电作用的影响,当它占主导地位时将使聚离子链膨胀。     

VDF/CTFE共聚物原子转移自由基反应法氢化制备VDF/TrFE/CTFE三元共聚物的研究

报道了一种用于偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物(VDF/CTFE共聚物)制备偏氟乙烯/三氟乙烯/三氟氯乙烯共聚物(VDF/TrFE/CTFE共聚物)的新方法,该方法以CuCl与2′,2-Bpy的配合物为催化剂,N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂,异丙苯(丙酮、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)为链转移剂,通过原子转移法在VDF/CTFE共聚物上产生自由基,进而利用自由基链转移反应将VDF/CTFE共聚物上部分Cl原子用H原子取代以制备VDF/TrFE/CTFE三元共聚物.对该体系的反应机理及其影响因素进行研究发现,随着实验温度的升高(80～140℃),反应时间的延长,氢化量增加,产物中TrFE含量增加;反应温度越高,初始反应速度越快,完全氢化时间越短;催化剂与氢化量的比例基本为1:1,通过控制催化剂的量可以定量控制氢化率;新的反应体系不会对产物的分子量产生大的影响.     

偏氟乙烯/三氟氯乙烯无规共聚物的结晶

用示差扫描量热法(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)和傅里叶红外光谱(FTIR)研究了偏氟乙烯/三氟氯乙烯单体摩尔比为1:4的无规共聚物的结晶与晶体结构.结果表明,该无规共聚物属于半结晶型聚合物.在333～353K温度范围内退火,片晶逐渐完善、增厚,熔点和结晶度均随着退火时间的延长而升高.于353K退火时,由DSC结果计算得到片晶厚度约4.68nm.在333K退火时得到共聚物的最大结晶度约为14%.WAXD测试结果表明,沿晶粒(101)晶面的面间距为0.55nm,垂直于(101)衍射晶面方向上的晶粒平均尺寸为5.86nm.     

用ESCA谱仪研究氟共聚物F2314的共聚特性

由不同共聚比的偏二氟乙烯 (ＶＤＦ)和三氟氯乙烯 (ＣＴＦＥ)共聚合而形成的一系列共聚物体系在工业上有着广泛的应用。其中 ,未硫化的ＶＤＦ/ＣＴＦＥ共聚物 (俗称生胶 )常作为粘结剂。其中 ,氯原子只存在于单体ＣＴＦＥ形成的链段中 ,常用氯含量来表征ＶＤＦ/ＣＴＦＥ共聚物中共聚单体的链节比。但也发现氯含量相似的同一类型的ＶＤＦ/ＣＴＦＥ共聚物的溶解性上常存在较大的差异。影响共聚物溶解性的可能因素[1- 3] 为聚合度及共聚特性 ,包括链接方式等。前期的研究表明溶解性能差异较大的共聚物的聚合度没有明显的变化。本文采用ＥＳＣＡ…     

偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物的分子链结构与多晶型现象

偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物(PVDF/TrFE)的合成及物性研究,是改善聚偏氟乙烯(PVDF)压电性的一种尝试。据文献报道,PVDF/TrFE 有明显的铁电性,以及强的压电性     

分子动力学模拟在分散剂/表面活性剂在煤颗粒表面吸附机理方面的研究进展

本研究从力场、几何优化、牛顿运动方程、周期性边界条件、系宗、控温控压方法、步长步数等方面简述了分子动力学模拟的基本原理。目前,煤大分子的构建方法有三种：经典模型、自主构建模型和含氧官能团修饰的石墨烯层模型。分子动力学模拟中,吸附构型的图像信息可以直接观察分散剂/表面活性剂在煤颗粒表面的吸附情况及吸附历程,而密度分布曲线、均方根位移、吸附能等定量结果可以揭示分散剂/表面活性剂的吸附机理。分子动力学模拟与实验方法相结合可以从微观和宏观两个角度揭示分散剂/表面活性剂在煤颗粒表面吸附模式,将为分散剂和浮选剂的开发和应用提供重要的理论支撑。     

铀酰离子吸附在高岭土基面的分子动力学模拟

为研究铀酰离子在高岭土不同基面上的吸附, 对含有0.01 mol·L^-1碳酸铀酰液相和9×9×3个高岭土单胞的粘土固相的模拟盒子进行了分子动力学模拟. 从模拟的截图中直观地观察到了铀酰离子的吸附位点, 由径向分布函数得到了铀酰离子与水中氧原子的配位情况. 利用原子密度剖面图讨论铀酰离子在两个基面上的吸附倾向, 并从原子密度剖面图和均方位移等角度证实了铀酰离子在硅氧面上形成了外界配合物. 从理论上证明了表面配合模型对于吸附位点所做简化的合理性.     

Photolysis of the Insensitive Explosive 1,3,5-Triamino-2,4,6-trinitrobenzene (TATB)

The explosive 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzene (TATB) is of particular interest due to its extreme insensitivity to impact, shock and heat, while providing a good detonation velocity. To determine its fate under environmental conditions, TATB powder was irradiated with simulated sunlight and, in water, under UV light at 254 nm. The hydrolysis of particles submerged in neutral and alkaline solutions was also examined. We found that, by changing experimental conditions (e.g., light source, and mass and physical state of TATB), the intermediates and final products were slightly different. Mono-benzofurazan was the major transformation product in both irradiation systems. Two minor transformation products, the aci-nitro form of TATB and 3,5-diamino-2,4,6-trinitrophenol, were detected under solar light, while 1,3,5-triamino-2-nitroso-4,6-dinitrobenzene, 1,3,5-triamino-2,4-dinitrobenzene and mono-benzofuroxan were produced under UV light. The product identified as 3,5-diamino-2,4,6-trinitrophenol was identical to the one formed in the dark under alkaline conditions (pH 13) and in water incubated at either 50 °C or aged at ambient conditions. Interestingly, when only a few milligrams of TATB were irradiated with simulated sunlight, the aci-isomer and mono-benzofurazan derivative were detected; however, the hydrolysis product 3,5-diamino-2,4,6-trinitrophenol formed only much later in the absence of light. This suggests that the water released from TATB to form mono-benzofurazan was trapped in the interstitial space between the TATB layers and slowly hydrolyzed the relatively stable aci-nitro intermediate to 3,5-diamino-2,4,6-trinitrophenol. This environmentally relevant discovery provides data on the fate of TATB in surface environments exposed to sunlight, which can transform the insoluble substrate into more soluble and corrosive derivatives, such as 3,5-diamino-2,4,6-trinitrophenol, and that some hydrolytic transformation can continue even without light.     

超临界水的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)模拟的方法对超临界条件下水的结构及扩散性质进行了研究.模拟结果表明超临界条件下水分子之间的氢键作用明显减弱,分子极性大大降低.扩散性质与常温下相比,其大小约上升了两个数量级.     

咪唑啉缓蚀剂在Fe(001)表面吸附行为的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了5种不同烷基链长的咪唑啉类缓蚀剂在Fe(001)表面的吸附行为和成膜机制,并对其缓蚀机理进行了深入分析.研究结果表明:咪唑啉分子的极性头基会吸附在金属表面上,而烷基碳链则背离金属表面,并通过自身的扭转形变实现稳定吸附;随着烷基链长的增加,缓蚀剂与金属基体的结合强度逐渐增加,所形成缓蚀剂膜的致密性也逐渐增大;致密的缓蚀剂膜能有效地阻碍腐蚀介质向金属表面扩散,从而达到延缓金属腐蚀的目的.5种缓蚀剂缓蚀性能的理论评价结果与实验结果吻合.     

反相气相色谱法研究1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯的表面特性

采用反相气相色谱技术(IGC)研究了4种不同粒度的1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)的表面性质。4种不同粒度的TATB表面自由能的色散分量（γds）随着温度的升高而增加;粒度越大的粒子,其色散自由能上升越快;在较高温度下,粗颗粒TATB显示了更强的色散作用(γds=193.2 mJ/m2,353 K),粒度最小的亚微米TATB显示了最弱的色散作用(γds=64.0 mJ/m2,353 K)。由于制备方法不同和粒子大小的差异,4种TATB的表面酸碱性质显示了明显的差别,细颗粒TATB表面有较强的亲电子特性;而其他3种TATB在极性探针分子的作用下的吸附均表现为吸热吸附,表现出在分子内和分子间具有强烈的相互作用,其Ka和Kb值均为负。     

聚乙烯链在碳纳米管侧壁吸附的动力学模拟研究

利用经典的分子动力学模拟方法对聚乙烯(PE)分子在两种不同类型的碳纳米管(CNT)中的吸附进行了研究. 计算了两者之间的扩散系数和相互作用能; 利用PE链自身的扭转角分布和取向参数对PE链构象进行了分析. 结果表明, PE链可以在CNT上很好的吸附, 且PE的构象和吸附位置主要与温度和CNT的半径有关, 与管的类型关系不大.     

高压下MgO熔化特性的分子动力学模拟

Molecular dynamics simulation was used to study the melting of MgO at high pressures. The melting temperature of MgO was accurately obtained at elevated temperature and high pressure after corrections based on the modern theory of melting. The calculated melting curve was compared with the available experimental data and other theoretical results at the pressure range of 0-135 GPa. The corrected melting temperature of MgO is in good agreement with the results from Lindemann melting equation and the twophase simulated results below 15 GPa.     

表面上锚定聚乙烯链聚集的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟方法研究了锚定于二维无限大表面上的聚乙烯分子链的聚集和有序化过程.聚乙烯链与表面的相互作用采用一个以平面法向距离为函数的势能表达式S(z).以均方回转半径垂直于表面的分量s²⊥作为指标,考察了模拟过程中表面势能函数的强度效应和模拟体系的温度效应.研究了锚定聚乙烯在表面上聚集的有序化过程,考察了锚定聚乙烯链的聚集成核的动力学过程,聚集体的形貌及分子量依赖性.发现锚定聚乙烯在300K时只在锚定点附近形成一个局部有序结构,然后以此为核进行生长.在模拟得到的有序程度不同的聚集体结构中,锚定点都位于聚集体链轴的端面.