纳米水滴在光滑壁面上润湿行为的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟技术,研究了纳米水滴在光滑壁面上的润湿行为规律。模拟结果表明,壁面宽度、厚度以及水分子数对接触角及汽—液界面厚度的影响不大。随着壁面作用势能的减小,接触角线性增大;当壁面作用势能为1.674 k J/mol时,接触角约为90°。随着温度的提高,汽—液界面厚度逐渐增大;疏水壁面的接触角随温度的提高而逐渐增大;对于中性壁面,温度对接触角影响不大;亲水壁面的接触角随温度的提高而逐渐减小。     

粗糙壁面上水纳米液滴润湿性的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟技术,研究水纳米液滴在粗糙壁面上的润湿性,探讨壁面形貌、柱高和相面积分数对接触状态和接触角的影响。模拟结果表明,在粗糙度因子相同的情况下,水纳米液滴在栏栅形、方柱矩阵形及凹坑矩阵形三种粗糙壁面上的接触角相差不大。对于疏水性壁面,当柱高较小时,水纳米液滴的接触状态为Wenzel模式;当柱高较大时,接触状态为Cassie模式,随着柱高的增加,接触角逐渐增大。在不同的相面积分数下,接触状态始终处于Cassie模式;随着相面积分数的增加,接触角逐渐减小。对于中性壁面,水纳米液滴的接触角随柱高变化不大,接触状态均为Wenzel模式。当相面积分数较小时,接触状态为Wenzel模式;当相面积分数较大时,接触状态为Cassie模式,接触角基本不变。对于亲水性壁面,当相面积分数较小时,水纳米液滴的接触状态为Wenzel模式;当相面积分数较大时,接触状态为Cassie模式。在不同的柱高下,接触状态均为Wenzel模式。     

TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液对带损伤水泥基材料的防护

以异丁基三乙氧基硅烷和正硅酸四乙酯(TEOS)为主要原料,制备了TEOS/异丁基三乙氧基硅烷复合乳液(简称复合乳液),并对比研究了复合乳液、异丁基三乙氧基硅烷乳液、TEOS三种材料对水泥基材料在出现磨损(5 mm范围内)和裂缝(0.1 ～0.5 mm范围内)损伤后防水效果的影响.结果 表明,复合乳液、异丁基三乙氧基硅烷乳液对出现损伤后的水泥基材料具有很好的防水效果,TEOS的效果较差.当再生混凝土磨损深度达到5 mm时,涂覆复合乳液的试块比未磨损试块的吸水系数分别降低了45.8％(C40)和54.6％ (C50).涂覆复合乳液后,即使水泥基材料出现0.2 mm和0.5 mm裂缝,试块的毛细吸水系数也比未涂覆时分别降低了74.8％和70.1％.     

基于分子动力学的氧化锌疏水性模拟研究

ZnO材料因其具有油水分离效率高、制备工艺简单、费用低廉等特点,在油水分离领域具有重要的作用。采用分子动力学方法研究了ZnO材料微观疏水机理。通过改变壁面分子与水分子之间的势能函数参数获得不同的固液作用强度与界面自由能的关系;模拟水滴在不同能量表面上的接触角,统计分析液滴在表面上的稳态接触特征,对比基于液滴润湿形态测得的接触角和基于界面能计算获得的接触角之间的差异;基于氧化锌最低表面能界面构造微纳结构,对不同微纳结构的润湿性进行分析。结果表明,ZnO材料气固界面自由能(γ_sv)和固液界面自由能(γ_sl)均随固液作用强度f的增大而增大,固液作用强度的大小可以用于区分ZnO材料的润湿性。随着固液作用强度的减少,改性后的氧化锌刚性表面的疏水性增强。在固液作用强度一定的条件下,微纳结构会使疏水性增强。     

分子动力学模拟基本原理及研究进展

阐述了分子动力学模拟的基本原理,介绍了分子动力学的牛顿运动方程、相关有限差分算法、边界条件的选取以及热力学性质的计算.最后还指出了分子动力学模拟方法进一步研究方向.     

内掺硅烷乳液憎水剂对混凝土性能的影响

通过强度测试、水化热实验、热重分析、毛细吸水实验以及压汞实验研究了内掺硅烷乳液憎水剂对混凝土强度以及毛细吸水性能的影响规律及其机理.结果表明:高掺量硅烷乳液一定程度上抑制水泥水化,从而导致混凝土早龄期抗压强度和劈裂抗拉强度下降以及28 d养护后水泥净浆试块中毛细孔的体积增大.毛细吸水实验表明:28 d龄期混凝土毛细吸水...     

氨基酸扩散系数的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟的方法模拟了298. 15 K正则系综下甘氨酸、丙氨酸等12种氨基酸在水中的扩散过程，扩散系数的计算采用微分-区限变分法。计算结果表明：相同浓度下按不同分子数样本计算得到的扩散系数有较大差别，且分子数越多则模拟结果越接近于实验值。5种氨基酸在水中的扩散系数与文献值相对比，误差小于7%。还用同样的方法模拟了氧气在水中的扩散过程，模拟结果与实验结果吻合也较好。实验表明采用分子模拟手段可以获得具有工业应用价值的扩散系数，从而有助于计算传质学的发展。     

离子水化的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟的方法在 2 98 1 5K及无限稀释条件下对Li+、Na+、K+、F- 、Cl- 5种单个离子的水化现象进行研究 模拟得到了离子溶液体系一幅清晰的微观物理图像 ,阳离子周围的水分子以氧来靠近阳离子 ,而阴离子周围的水分子则以其中某一个氢来逼近阴离子 提出了一个“水化因子”的新概念来定量地表征离子水化的强弱 ,阳离子水化的强弱顺序为Li+>Na+>K+ 阴离子水化强弱顺序为F- >Cl- 对于水化作用较强的Li+,其虽有第二配位圈 ,但并无水化 离子的Pauling半径大小是决定离子水化强弱的关键因素 ,这些信息将为建立相应的分子热力学模型提供基础     

水-正十六烷混合物纳米液滴润湿特性的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法,研究了水-正十六烷混合物纳米液滴在光滑及粗糙壁面上的润湿特性。模拟结果表明,对于光滑的疏液性和亲液性壁面,随着温度的升高,混合物纳米液滴的接触角呈总体增大的趋势;随着正十六烷体积百分数的增加,混合物纳米液滴的接触角增大。对于疏液性粗糙壁面,随着凸起高度的增加,混合物纳米液滴的接触状态由Wenzel模式转换成Cassie模式,其接触角逐渐增大;随着凹陷宽度的增加,混合纳米液滴的接触状态由Cassie态转变为Wenzel态,其接触角总体上是减小的。对于亲液性粗糙壁面,混合物纳米液滴的接触状态均为Wenzel模式;随着凸起高度的增加,接触角呈总体增加的趋势。     

含能材料的量子化学计算与分子动力学模拟综述

从含能材料分子的热力学性质及爆轰性能、分解机理、感度、分子间相互作用及相容性、固体与界面性质和极端条件下的性质几个方面,综述量子化学(QC)和分子动力学模拟(MD)方法在含能材料中的应用。所涉及的方法主要为量子化学第一性原理和经典分子动力学模拟(包括分子反应动力学模拟),比较了各种方法的特点和适用范围,列举了一些典型实例。附参考文献57篇。     

轿车涂装前处理材料的鉴定试验

介绍了轿车涂装前处理材料的鉴定试验程序，以及相应的试验方法与标准。     

液态甲醇的分子动力学模拟

应用分子动力学模拟方法系统地研究了温度为298、550和950K,密度为0.78g/cm3的液态甲醇的微观结构和动力学性质。研究发现,随着温度的增加,甲醇体系的径向分布函数的峰位整体左移,第一峰峰值下降,峰谷上升;自扩散系数随温度增加而增大。     

气体在水中的分子动力学模拟

采用分子动力学（ＭＤ）模拟的方法在常温及工业应用背景条件下对ＣＨ４、ＮＨ３、ＣＯ２、Ｏ２这些气体在水中的结构及扩散情形进行了研究。ＭＤ模拟可以为这些涉及到气体在水中的工业应用情形的机理提供分子水平的解释,同时ＭＤ模拟还可为一些不易实验测定扩散性质的体系提供工程初步设计和过程开发所需的数据。     

高温高压水的分子动力学模拟

采用分子动力学（MD）模拟方法对高温高压水的结构性质和扩散系数进行了研究。结果表明,亚,临界和超临界条件下水分子间的氢键作用比常温常压下明显减弱。水分子的几何构型随温度的升高呈现规律变化,键长逐渐减小,键角逐渐增大。通过分析超,临界状态下水的径向分布函数看出,在一定压力下,径向分布函数峰值随着温度的升高呈现先增大后减小的趋势。扩散系数的模拟结果与文献试验值吻合良好,相对偏差小于5％。     

氨的自扩散系数的分子动力学模拟研究

采用分子动力学模拟方法研究了氨在较宽温度和压力范围的分子自扩散系数。从常温到高温,自扩散系数的模拟值与实验值吻合得很好,这表明可以采用分子动力学模拟来代替实验,获得高温高压条件下实验难以测量的自扩散系数。     

甲烷的自扩散系数的分子动力学模拟研究

运用分子动力学模拟方法研究了甲烷在较宽温度和压力范围的分子自扩散系数。结果表明,甲烷自扩散系数的模拟值与文献实验值吻合得较好。因此,可以采用分子动力学模拟来代替实验,获得高温高压条件下实验难以测量的甲烷自扩散系数。     

衣壳粒蛋白稳定性的分子动力学模拟

病毒样颗粒（virus-like particle,VLP）是衣壳粒蛋白（Capsomere,Cap）形成的分子自组装体,在疫苗、基因治疗和药物输送等领域具有广阔应用前景。Cap的构象稳定性是影响VLP自组装的关键因素。因此,通过全原子分子动力学模拟考察溶液条件对Cap稳定性的影响,展示此过程的构象变化,分析溶剂结构等影响因素,确定溶液条件调控Cap稳定性的微观机理。模拟结果表明,在纯水和稳定缓冲液两种溶液中,蛋白质均通过静电相互作用吸引Na＋富集于表面,使其和水分子共同形成包裹蛋白质的壳层结构。这是溶液稳定Cap的重要因素。稳定缓冲液中,大量Na＋富集于蛋白质表面,并通过静电吸引诱导形成Cl-壳层。多壳层结构能够更好包裹蛋白质使Cap内部氢键作用增强,从而更好稳定Cap。研究结果初步展示溶液条件调控Cap稳定性的微观机理,为VLP自组装过程调控奠定理论基础。     

Molecular Modeling of Heme Peptides: Molecular Dynamics Simulation of Microperoxidase

The simulation of the dynamic behavior and of the aggregation of a peptide containing a heme group (MP11) is performed. The force field terms describing the transition metal come from a newly fitted potential which gives the correct heme structure and flexibility. The model of an aggregated state is the dimer of MP11; a possible sixth ligand of the originally pentacoordinated iron of one heme could be either a water molecule or a lysine side chain of the second peptide, but the distances to the iron are longer than expected in both cases.     

橡胶拉伸行为的分子动力学模拟

采用分子动力学方法,在相同的全原子模型、聚合度及温度和压力条件下,对天然橡胶(NR)、杜仲橡胶[反式-1,4-异戊二烯橡胶(TPI)]和顺丁橡胶(BR)分子模型的拉伸行为进行模拟,研究拉伸过程中分子模型的应力-应变、能量、均方位移和均方回转半径的变化。结果表明:NR分子模型与TPI分子模型的拉伸性能基本一致,BR分子模型的应力响应较前两者更大;橡胶的拉伸性能与其分子中原子的流动性关联性很大。