甲烷在中孔分子筛MCM-41中吸附的计算机模拟

采用巨正则系综Monte Carlo方法研究了甲烷在两个不同孔径的MCM-41中不同温度下的吸附等温线和其在孔中的相行为和排列方式.模拟结果显示,在较小孔径的MCM-41中,流体分子达到毛细凝聚所需的化学位较小,并且观察到两个孔径下计算机模拟得到的亚稳态区域都非常宽,使得层状转变（如果有的话）被包含在这个区域.通过比较两种孔径下达到毛细凝聚后的构型,可以看出,在3.5 nm的孔中流体的分子结构出现非常有序的排列,而在5.0 nm的孔中则没有.在常温300 K时甲烷的吸附的计算机模拟表明,孔壁对流体分子的作用仅仅影响较靠近壁面附近的流体分子的排列,而对孔中间的分子几乎没有影响.     

单嘧磺隆晶体-活性构象转换的分子动力学模拟

应用分子动力学模拟方法对单嘧磺隆在水、正辛醇和正辛烷3种不同溶剂中的构象行为、单嘧磺隆与3种溶剂之间的相互作用能及氢键相互作用进行了计算研究. 计算结果表明, 在3种不同的溶剂中, 单嘧磺隆的优势构象不同; 其构象转换过程, 特别是转换成活性构象的过程主要发生在水溶液中; 与溶剂分子间的相互作用是分子构象行为的决定因素; 单嘧磺隆的脲桥部分可以和含氢键接受体的溶剂形成氢键, 分子间与分子内氢键的竞争可能是从晶体构象转换成活性构象的主要驱动力.     

计算机辅助蛋白质分子理性设计:从肌红蛋白到一氧化氮还原酶

计算机辅助蛋白质分子理性设计在解决化学及生物学重要问题中被证实十分有效。在NOR本身三维结构未知的情况下通过计算机分子模拟,使用肌红蛋白(Mb)作为蛋白质分子模型,设计了结构功能型一氧化氮还原酶(NOR),所设计的NOR蛋白质模型——Fe_BMb一年后被天然NOR的晶体结构所证实。本文综述了设计Fe_BMb, I107E Fe_BMb以及Fe_BMb(-His)的研究过程及其设计合理性,评述了通过使用计算机分子模拟,获得Mb处于双组氨酸配位的非天然状态的原子层次结构信息,而这些信息很难通过实验方法来获得。计算机辅助蛋白质分子理性设计的广泛应用将会为生物体系提供更深刻的内涵。     

水在纳米管道中流动行为的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟了纳米管道内水分子的流动行为. 考察了压强差、 管道直径和管道长度对通量的影响, 验证了流体在直径为2～2.8 nm管道中的流动行为符合Hagen-Poiseuille(HP)方程. 研究发现, 末端效应具有长度依赖性, 对于较短的管道其末端效应更为显著. 为了深入了解真实非均匀管道的流动行为, 使用直径不同的2种管道以不同的连接顺序组合成4种非均匀管道模型, 最终得到了不同的流量. 提出了二元管道模型, 对非均匀管道内的流动行为进行了初步探讨.     

非等活性加核自缩合乙烯基聚合体系回转半径的Monte Carlo模拟

利用Monte Carlo模拟方法研究了加核自缩合乙烯基聚合反应体系中超支化高分子的二次回转半径随双键转化率的变化情况. 在模拟中, 重点考察了两类活性基团的反应活性差异、 引发核的配比及基团数等因素对超支化高分子均方回转半径的影响. 结果表明, 上述因素对于超支化高分子的尺度有着显著影响, 从而可为调控体系中高分子的空间尺度提供有效途径.     

Characterization and Three-dimensional Structural Modeling of Humic Acid via Molecular Mechanics and Molecular Dynamic Simulation

The humic acid（HA） sample obtained from the alluvial soil was characterized by elemental composition, pyrolysis gas chromatography-mass spectrometry（Py-GC-MS） and solid-state 13C nuclear magnetic resonance （13C NMR） spectroscopy. There is high fat content and a few nitrogen-containing functional groups in HA. Py-GC-MS demonstrates the characterization and structural identification of HA. One long list of identified pyrolysis products was proposed for the construction of conceptual model of HA. Solid-state 13C NMR data indicate there are higher values of alkyl-C, O-alkyl-C and aryl-C in HA. The elemental composition, structural carbon distribution and L3C NMR spectroscopy of simulated HA are consistent with those of experimental HA. HyperChem was used to simulate the three-dimensional molecular structure of the monomer, which was optimized by the molecular mechanics of the optimized potential for liquid simulations（OPLS） force field and molecular dynamics simulation to get the stable and balanced conformation. The deprotonation process study depicts that the degree of ionization of HA gets deeper, while the electronegativity of HA and the energy of van der Waals（vdW） increase. Moreover, the 3D structure of humic acid with -4 charges is the most stable. The deprotonation process is an endothermic process.     

大分子固液界面吸附行为的数字模拟研究方法

介绍了随机数字模拟方法在研究链状大分子吸附行为的一般原理,以立方格子模型的自避行走为例,分析了模型的建立、初始位形的产生以及分子链运动的处理方法.回顾了随机数字模拟方法在研究大分子界面吸附行为方面的发展状况.预测了随机数字模拟方法在大分子吸附行为研究方面的应用前景.     

微波化学的应用研究进展

对近年来发表在化工和化学及相关领域内公开出版物中微波化学的相关论文进行分析讨论,介绍了微波及其加热机理和国内外微波有机化学、无机化学及其它方向上的研究现状和进展,阐述了数值模拟计算在微波化学中的应用。引用参考文献46篇。     

气体混合物各组分化学势的Monte Carlo模拟

在则系综测试粒子Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ （ＧＣＭＣ）方法模拟常温下空气（以氮气为代表）及其污染物微量有机物（以苯为例）的混合物中各组分的化学势。模拟中,氮气和苯分子采用ＬＪ球型分子势能模型,采用Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｓ抽样及周期边界条件。通过模拟并拟合得到了３００．２Ｋ、苯的摩尔分数为０．０６２５,氮气及苯化学势与压力的关联式,以用于狭缝碳孔中该混合物体系的选择性吸附。     

贵金属Au冷却过程中结构及能量变化的分子动力学计算机模拟

通过分子动力学方法,研究了不同冷速下贵金属Au在温度2000～300K的冷却过程中微观结构的变化特点。结果发现,冷却速度对Au的微观结构产生重要影响。采用偶关联函数和键对分析技术对原子局域团簇结构进行分析,并考察了冷却过程中原子势能随温度的变化,比较了Au的微观结构转变与能量变化的对应关系,从能量转化的角度对冷却过程中Au的结构变化进行了说明。