甲酰胺水溶液的分子动力学模拟

为了解重要的生化模型甲酰胺在水溶液中的微观结构, 采用全原子力场在全浓度范围内对甲酰胺溶液进行了分子动力学模拟, 得到了溶液的径向分布函数, 分析计算了溶质和溶剂分子间的相互作用, 对甲酰胺和水分子的氢键缔合情况进行了分析. 研究发现羰基侧的H原子与水分子能形成C—H…O弱相互作用. 在作者早期的研究中发现, 此相互作用对于阻碍甲酰胺的异构化具有重要意义, 特别是当甲酰胺在溶液中含量增大时, 此相互作用更加不能忽视. 全浓度溶液的模拟表明, 甲酰胺在稀浓度区可以促进水局部结构的增强, 随FM浓度增加, 由水的自身缔合转变为水与FM的交叉缔合, 在FM高浓度区, 两者的交叉缔合将逐渐被甲酰胺自身的线状缔合代替.     

ZnCl2熔盐的分子动力学模拟

近年来，若干作者根据几种粒子间函数，对ZnCl2熔盐结构做过分子动力学模拟［1－3］其出的Zn－Cl和Cl－Cl离子间的偏径向分布函数与中子衍射实测值符合较好，但Zn－Zn离子间距以及Zn－Zn间配位数计算值多偏高．鉴于Busing势函数在多价卤化物馆盐的分子动力学计算中应用效果较好[4],我们试用Busing势函数为基础对ZnCl2熔盐结构和能量做分子动力学计算．1研究方法计算所用粒子势为Busing势函数此处，Zi为离子的电行数（ZZn。＋＝2，Zcl－＝1），几；是离子有效半径，人为＊离子的“硬度”参数·据文献问，f二0．005071，尸zn。十二0．…     

甘油水溶液氢键特性的分子动力学模拟

为了研究低温保护剂溶液的结构和物理化学特性, 以甘油为保护剂, 采用分子动力学方法, 对不同浓度的甘油和水的二元体系进行了模拟. 得到了不同浓度的甘油水溶液在2 ns内的分子动力学运动轨迹, 通过对后1 ns内运动轨迹的分析, 得到了各个原子对的径向分布函数和甘油分子的构型分布. 根据氢键的图形定义, 分析了氢键的结构和动力学特性. 计算了不同浓度下体系中平均每个原子(O和H)和分子(甘油和水)参与氢键个数的百分比分布及其平均值. 同时还计算了所有氢键、水分子之间的氢键以及甘油与水分子之间的氢键的生存周期.     

熔融CaF2的径向分布函数

熔融CaF_2是一种典型的离子液体,又是一种重要的冶金熔体.径向分布函数不仅是描述熔体结构的重要物理量,而且是计算熔体热力学性质的基础.实验上可以通过X 射线、中子衍射测得结构因子经Fourier 变换得到径向分布函数.已有使用X 射线衍射方法实验测定熔融CaF_2结构因子的报导.但由于实验上分解三种离子对Ca~(2+)-Ca~(2+),Ca~(2+)-F~-、F~--F~-偏结构因子的困难,未能给出相应的三种径向分布函数g++(r)、g+-(r)、g--(r),仅估计出三种径     

锂-,钠-,钾水化蒙脱石层间结构的分子动力学模拟

运用分子动力学(molecular dynamics, MD)方法分别研究了含有32, 64和96个水分子的Li-, Na-, K-蒙脱石层间阳离子与水分子的位置和结构. 计算结果表明蒙脱石层间阳离子位置与四面体和八面体电荷位置及离子的大小有关. 一层水合物中可以观察到三种阳离子都能和四面体电荷与八面体电荷位置分别形成内、外配位作用. 二层水合物中, 仍然可以观察到Li^＋和Na^＋与电荷位置的配位作用, 但是已经开始向层中其他方向扩散, 而K^＋仍然在粘土的表面附近. 三层水合物中, Li^＋, Na^＋开始从电荷位置和表面分离, K^＋也开始向层间其他方向扩散. 水分子在所有三种水合物中都分散于层间各个方向. 径向分布函数的分析结果表明层间三种阳离子组织水分子的能力不同, 水化作用随着阳离子半径的增大而减弱; 此外层中水分子的聚合程度随着水分子的增加而加强, 水分子的结构也不同于模拟的液体水分子的结构; 说明蒙脱石层间阳离子的溶剂化作用对水分子的组织起着重要的作用.     

分子动力学模拟全氟辛酸钠在水中的分布

为从微观上探究氟碳型表面活性剂在水中的分布情况,使用全原子分子动力学方法模拟了全氟辛酸钠(Na-PFO)在水中的分布情况。模拟平衡后,PFO^-分布在水/气界面处,且疏水的氟碳链朝向气相,亲水的羧酸根浸在水中,形成层状分布,径向分布函数证明钠离子主要分布在水中的羧酸根附近。羧酸根可与周围的水分子形成氢键,且显负电性的氟原子也可与水分子形成氢键,钠离子与水分子之间具有吸引作用,但不形成氢键;钠离子主要分布于PFO^-的氧原子附近。     

分子动力学模拟无定形BCN体系结构特征

为研究无定形BCN材料的原子结构特征, 采用分子动力学方法模拟了高温下无定形BCN体系的动力学行为, 计算并分析了引入C原子对体系的径向分布函数(RDF)和配位数的影响. 模拟结果表明, C原子对BCN体系的RDF曲线的峰位置及形状影响很小, 但使其偏径向分布函数(PRDF)的一些峰向右偏移; 引入的C原子部分占据了原来N原子的位置, 使得B-N的配位数降低. 在模拟条件下, 未观察到BN相与C相分离.     

端羟基聚丁二烯/增塑剂共混物相容性的分子动力学模拟

固体推进剂和炸药的力学性能在很大程度上依赖于配方中高分子粘结剂与增塑剂的相容性. 本文对相容和非相容两种体系进行了分子动力学(MD)模拟, 以考察分子模拟方法的实用性. 为预测固体推进剂中端羟基聚丁二烯(HTPB)与增塑剂癸二酸二辛酯(DOS)、硝化甘油(NG)的相容性, 采用MD模拟方法在COMPASS力场下, 对HTPB、DOS、NG和共混物HTPB/DOS、HTPB/NG的密度、内聚能密度及溶度参数等进行了模拟计算. 通过比较溶度参数差值(△δ)的大小、分子间径向分布函数和模拟前后体系密度变化情况均可以预测HTPB/DOS属于相容体系,而HTPB/NG属于不相容体系, 与实验结果一致. 径向分布函数分析同时揭示了HTPB/增塑剂组分之间的相互作用及本质. 本文的模拟方法可以作为预测聚合物与增塑剂相容性的有利工具, 也可以为固体推进剂和炸药的配方设计提供理论指导.     

含稀土的钛系催化剂进行乙烯聚合动力学及ZnCl2调节分子量的研究

以SN-1催化剂进行乙烯常压聚合动力学研究表明,催化剂高效的主要原因是活性中心浓度明显增大、表观活化能△E较低。研究了ZnCl₂对乙烯聚合反应的影响。发现ZnCl₂能有效地降低聚乙烯的分子量,并能显著地提高催化效率,当ZnCl₂浓度过大时,则对聚合反应有抑制作用。     

圆柱形纳米孔道内受限溶液I2/Ar的分子动力学模拟研究

利用分子动力学模拟方法, 考察了受限于圆柱形纳米孔道内I2/Ar溶液的振动传能及扩散动力学. 计算得到了溶质振动弛豫时间T1、溶剂轴向扩散系数Dz随孔道半径变化的规律. 结果表明: T1随着孔道半径的增大而减小; 而Dz随着孔道半径的增大而增大; 与预期的一致, 随着孔道半径的增大, 孔道的限制作用逐渐减小, T1与Dz趋近于相应的非受限溶液体相值. 此外, 通过考察溶质、溶剂与孔道的相互作用, 在原子、分子层次上揭示了限制作用对传能与传质影响的机制.     

ZnCl＿2－尿素熔体的电化学研究

研究了温度、浓度对ＺｎＣｌ２－尿素熔体电导的影响,ＺｎＣｌ２－ＮａＣｌ－尿素熔体的电导率（１２５℃）可达３０ｍｓ·ｃｍ－１以上．用循环伏安曲线、恒电位电解及断电后的电位－时间曲线,研究尿素熔体中Ｚｎ２＋的电还原和锌在钛、铜电极上的电沉积．Ｚｎ２＋的电还原为一步可逆过程,锌沉积在铜电极上会形成ＣｕＺｎ５合金．Ｚｎ２＋在熔体中扩散系数为１．３×１０－６ｃｍ２·ｓ－１（１２５℃）     

LiCl-(2ZnCl2•KCl)-(ZnCl2•2KCl)系中的三个赝二元系

用目测变温、DTA和XRD法研究了LiCl-(2ZnCl2•KCl)-(ZnCl2•2KCl)赝三元系中的三个侧边赝二元系. 结果表明, 在LiCl-(2ZnCl2•KCl)系中有一个组成为3LiCl•2KCl•4ZnCl2或Li3K2Zn4Cl13的三元固液同组成化合物生成, 熔点245 ℃; 在LiCl-(ZnCl2•2KCl)系中有一个组成为12LiCl•2KCl•ZnCl2或Li12K2ZnCl16的三元固液异组成化合物生成, 转熔(包晶)温度432 ℃, 而在另一个赝二元系(2ZnCl2•KCl)-(ZnCl2•2KCl)中有一个固液异组成的二元化合物4ZnCl2•5KCl或K5Zn4Cl13生成, 转熔温度249 ℃.     

Studies on Different Cycloaddition Reactions Catalyzed by ZnCl2

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｙｃｌｏａｄｄｉｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｓｈａｖｅｂｅｅｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｕｓｅｄｉｎｏｒｇａｎｉｃｓｙｎｔｈｅｓｅｓ,ｅｓｐｅｃｉａｌｙｉｎｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｅｓｏｆｍｅｄｉｃｉｎｅ,ａｒｏｍａｔｉｚｅｒａｎｄｎａ...     

掺杂ZnCl2对酚醛树脂炭化物结构与性能的影响

对可溶性酚醛树脂进行ZnCl₂掺杂,详细讨论了ZnCl₂的掺杂对酚醛树脂炭材料结构和性能的影响.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)及表面吸附实验(BET)等测试手段,对掺杂ZnCl₂后的炭化物进行了结构表征及电化学性能测试.结果表明,掺入ZnCl₂后炭化物的微晶尺寸和层间距变大,微粒大小趋于均匀,微粒及微粒内部孔径均为纳米级,孔径明显增大,比表面积大幅度地增加.用该热(裂)解材料作电极,其可逆容量达745mA·h/g.     

Molecular dynamics simulation of ionic transport on molten Li–KCl interface

A molecular dynamics study is performed to determine the dynamics and transport properties of the ions on the molten interface between anode metal Li and electrolyte KCl. Radial distribution function of the ionic pair and the behavior of the mean‐square displacement (MSD) as a function of time (t) indicate that KCl and metal Li are in the molten state at 2,200 K in the canonical ensemble. The dynamics of the ionic transport are characterized by studying MSD for the centers of mass of the ions at different temperatures. Diffusion coefficient is evaluated from the linear slope of the MSD (t) function in the range of 0–500 ps. The MSD and diffusion coefficient of the Li⁺ ions are much larger than those of the Cl^? and K⁺ ions due to the difference in ionic characteristic. The transport process has been dominated by the Li⁺ ions on the molten interface and the Li⁺ ions are main charge carriers. The energy barrier of the Li⁺ ions transporting into the molten KCl is fitted to be 5.28 kcal/mol in the light of the activation model. The electrical conductivity of the Li⁺ ions transporting into the molten KCl are calculated from the Nernst–Einstein formula to be in the range of 0.2–0.3 S cm^?1. The current density resulted from the Li⁺ ions through the interface are estimated to be an order of 10⁶ A cm^?2, which may be the value corresponding to a larger concentration gradient of the Li⁺ ions. Simulated results at different temperatures show that the diffusion coefficient, conductivity and current density have increased with the temperature. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Int J Quantum Chem, 2011     

掺杂ZnCl2对酚醛树脂热解炭材料结构与性能的影响

采用比表面吸附(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、激光拉曼光谱(Raman)等手段,对掺杂ZnCl2的酚醛树脂热裂解炭材料进行了表征.结果表明该材料的微粒及孔径均为纳米级,平均微粒径在40～60nm,平均孔径为3.86nm.用该材料做电极,经过30次充放电循环,可逆容量为360mA·h·g-1.     

ZnCl2催化木质素磺酸盐加氢液化的溶剂效应

选用ZnCl₂为催化剂在高压反应釜中进行加氢液化反应,利用GC-MS和红外光谱技术,研究溶剂极性及供氢能力对木质素磺酸盐液化产率及产物的影响。产率分析表明,极性溶剂有利于木质素液化转化,供氢溶剂有利于提高轻馏分产率,水溶剂条件下木质素液化转化率最高,甲醇溶剂体系条件下轻馏分产率最高,相对最低液化转化率及轻馏分产率的1,4二氧六环溶剂体系分别提高2.0倍和1.9倍。GC-MS分析表明,中等极性溶剂有利于中间产物溶解稳定,供氢溶剂四氢萘通过释放氢自由基结合稳定中间产物。乙醇溶剂条件下中间产物相对含量是48.76%,相对最低含量水溶剂体系提高2.2倍。红外光谱分析表明,醇类溶剂参与反应,焦油产物羟基峰强度增强。     

ZnCl2/粘土-SA01催化合成二苯甲烷反应动力学研究

在ZnCl2/粘土-SA01催化剂上合成了二苯甲烷,考察了负载量、苯/苄基氯摩尔比、催化剂用量、反应温度和时间对该反应的影响,研究了以ZnCl2/粘土-SA01为催化剂合成二苯甲烷的反应动力学,为探讨其反应机理和研究烷基化反应动力学提供了依据.结果表明,温度在303-318K时,本征动力学方程为r=k[ZnCl2/粘土-SA01]0.8[C6H6][C6H5CH2Cl],属二级反应,表观反应活化能为88.6kJ/mol;在328-353K时,其本征动力学方程为r=k[ZnCl2/粘土-SA01]0.1,反应属零级反应,表观活化能为52.8kJ/mol.     

微波辐射促进ZnCl_2与Y分子筛固相反应的研究

采用XRD、IR和原子吸收光谱等手段对微波固相法制备的ZnCl2／Y催化剂进行了表征·微波辐射促进了ZnCl2在分子筛表面分散和固态离子交换，分散的ZnCl2可与分子筛表面氧原子发生较强的配住键合作用．当ZnCl2的负载量达到37．5％时，ZnCl2仍可完全分散于NaY分子筛表面，此时的固态离子交换度为84％．随着分子筛表面酸菌和区强度的增加，ZnCl2与分子筛的固态离子交换量减少．     

Molecular dynamics simulation study on zwitterionic structure to maintain the normal conformations of Glutathione

Molecular dynamics simulations were applied to normal conformational Glutathione (GSH) and GSH over zwitterionic and hydrophobic surfaces respectively. Conformational analysis of GSH during the simulation time on RMSD, conformational flexibility and dihedral distribution were performed. The re- sults showed that zwitterionic structure maintains the normal conformations of GSH to a better extent, which should be a first good proof of the hypothesis of "maintain of normal structure".