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温度对质子交换膜扩散性能影响的分子动力学模拟
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氯化钾溶液中离子水化的分子动力学模拟
使用Material Studio软件包中的COMPASS力场,采用分子动力学模拟的方法研究了温度为298.15 K时,浓度分别为1.065 mol/L、2.140 mol/L、3.129 mol/L的氯化钾溶液中离子水化的微观结构和动力学性质.发现浓度对离子近程水化的结构有一定的影响,随着溶液浓度的增加O-O径向分布函数变化显著,高浓度时水分子周围不再有明显的第二配位圈.K+和Cl-的离子配位数、离子水化数、水化半径都随着浓度的增加逐渐减小.而溶液浓度的增加,加剧了离子微观反向运动的振荡,导致离子的自扩散系数降低.本文的研究结果为海水提取氯化钾技术的发展奠定了一定的理论基础.
Yuan Junsheng
作者单位：
河北工业大学海水资源利用化工技术教育部工程研究中心,天津,300130
年，卷(期)：
TQ015.9,TP391.9
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万方数据电子出版社二元苯酚烷基化反应机理及聚乙烯基吡咯烷酮分子动力学模拟
量子化学与分子动力学模拟作为分子模拟的两个重要方面,各有优点,互为补充。本文通过对二元苯酚的烷基化反应密度泛函(DFT)研究和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的分子动力学模拟两个方面,分别向大家展示了量子化学和分子动力学的这两种分子模拟特色方法。　　实验室以邻苯二酚与 N-羟甲基丙烯酰胺的烷基化反应来合成辣素衍生物,实验发现,改变初始反应物二元苯酚与 N-羟甲基丙烯酰胺的摩尔比分别为1:1、5:1、10:1时,该反应均只得到二取代产物,而没有一取代产物生成。在B3LYP/6-311G(d,p)下对所有的反应物、中间体、过渡态和产物的几何结构进行全优化,并进行...展开
量子化学与分子动力学模拟作为分子模拟的两个重要方面,各有优点,互为补充。本文通过对二元苯酚的烷基化反应密度泛函(DFT)研究和聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的分子动力学模拟两个方面,分别向大家展示了量子化学和分子动力学的这两种分子模拟特色方法。　　实验室以邻苯二酚与 N-羟甲基丙烯酰胺的烷基化反应来合成辣素衍生物,实验发现,改变初始反应物二元苯酚与 N-羟甲基丙烯酰胺的摩尔比分别为1:1、5:1、10:1时,该反应均只得到二取代产物,而没有一取代产物生成。在B3LYP/6-311G(d,p)下对所有的反应物、中间体、过渡态和产物的几何结构进行全优化,并进行频率分析确认,对稳定构型进行NBO(自然键轨道)计算,并用用 STQN/QST3方法寻找反应过程中的过渡态。结果表明:邻苯二酚与 N-羟甲基丙烯酰胺反应途径为四步反应机理,控制步骤活化能分别是61.07 kJ/mol、39.69 kJ/mol、44.31 kJ/mol和31.51 kJ/mol。除了形成中间体 M1和 M2的反应为吸热反应,脱质子过程为放热反应。一取代过程和二取代过程势能垒分别为61.07 kJ/mol和44.31 kJ/mol。从反应途径来看,二取代反应较单取代更容易发生。另外,静态方面考察,可知单取代产物芳环上所带负电荷较反应物邻苯二酚的多,因此单取代产物更易进行亲电取代反应,得到二取代产物。　　聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)是工业生产中常用的化学品原料,结构有一定特殊性,具有许多优良的物理和化学性能。本文中对 PVP的单体 N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)进行 DFT计算,得到 NVP分子的优化结构及电荷、偶极矩等参数。NVP分子偶极矩较大,分子具有亲水亲油性。　　使用 Materials Studio5.5软件来对 PVP分子在真空和水分子存在下的动力学行为进行模拟,初步探究高分子特性。有以下研究成果:　　(1)利用分子动力学模拟方法,使用 Materials Studio5.5软件,模拟了 PVP单分子链在真空中的动力学特性,考察了聚合度、温度以及体系密度等因素对分子链动力学行为的影响。在平衡体系中,随聚合度增大,分子构像逐渐由链条型变为折叠线形构象。聚合度越大,缠结点越多,分子间相互作用越强。温度升高,分子热运动加大,分子链段单元减短,分子链的动态柔性变好。模拟得到分子的玻璃态温度为86℃。元胞密度增大,分子间距离缩小,分子间作用力(内聚能)逐渐增大。　　(2)对多条 PVP分子链在真空中的动力学行为进行模拟,结果表明,对于多分子链体系,分子间距离是主要影响因素。当分子间距离较远时,分子间吸引力较弱,随分子间距离缩短,分子间相互作用增强。　　(3)在 PVP与水分子的混合体系进行模拟,水分子与 PVP间主要以杂环侧链上氢键作用为主。对于单 PVP分子链体系,PVP分子的亲水亲油性使 PVP自身团聚,水分子在 PVP表面形成水分子聚集团。对于多 PVP分子链体系,PVP分子间聚集逐渐紧密,线团缝隙间有水分子存在。对 PVP水溶液进行模拟,PVP分子链被拉伸,构型松弛,分子尺寸增大。收起
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&&8:00-11:30,13:00-17:00(工作日)Materials Studio模拟分析葡甘聚糖分子模型力学性能--《福建农林大学》2014年硕士论文
Materials Studio模拟分析葡甘聚糖分子模型力学性能
【摘要】：魔芋是天南星科多年生草本植物的总称,全世界魔芋品种大约有130种,我国魔芋主要有花魔芋和白魔芋两种,盛产于四川、湖南、湖北、贵州、福建等省,栽培适应性强,块茎大产量高,葡甘露聚糖含量大,魔芋葡甘露聚糖(Konjae glucomannan,简称KGM)是天南星科中魔芋植物块茎所富含的一种非离子型水溶性高分子多糖,在食品化工、生物医药、农业等方面有着重要的用途,但是葡甘聚糖的机械强度和稳定性差,在很大程度上限制了它的应用。
20世纪90年代,随着计算机硬件和模拟技术的发展,鉴于计算机分子模拟研究不受样品制备、测试技术和设备购置等限制等优点,计算机模拟技术在研究复杂的分子结构方面得到了广泛和重要应用。葡甘聚糖微观结构研究是获得对高分子结构和生物功能认识的基点。基于此,本文建立葡甘聚糖微观结构模型,通过运用分子动力学模拟,从理论计算和计算机模拟角度去探索、获得关于葡甘聚糖分子运动、结构和弹性模量等信息,加深人们对葡甘聚糖结构和力学性质认识,对葡甘聚糖的合成、改性与应用产生指导作用。
本文通过利用分子动力学模拟软件Materials Studio建立葡甘聚糖的无定型单胞三维初始模型；通过选取COMPASS力场,运用分子力学和分子动力学计算方法,模拟运算获得分子位移和能量等参数,确定适合研究的单胞模型；通过对其进行动力学平衡运算,得到弹性模量,据此求出体积模量、剪切模量、杨氏模量和泊松比等参数,进而讨论模型力学性能。
本文建立了常温常压下合适的葡甘露聚糖分子片段单链单胞模型,加深我们对葡甘聚糖分子结构的认识,为研究葡甘露聚糖材料提供一定的模型依据；为葡甘露聚糖材料的研究提供计算机模拟依据；为其他粒子或聚合物交联葡甘聚糖,实现改性研究提供新的技术手段。
【关键词】：
【学位授予单位】：福建农林大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：TS201.2【目录】：
摘要7-8Abstract8-10第一章 绪论10-17 1 魔芋葡甘聚糖概况10 2 魔芋葡甘聚糖分子结构10-11 3 魔芋葡甘聚糖功能应用11-12 4 国内外魔芋葡甘聚糖性能的研究现状12-13 5 分子模拟软件Materials Studio介绍13-16
5.1 分子模拟软件13-14
5.2 Materials Studio软件概况14-16 6 本文研究的意义和主要内容16-17第二章 分子动力学模拟基本理论和计算方法17-31 1 分子动力学模拟简介17-18 2 分子动力学方法模拟的基本原理18-27
2.1 力场18-22
2.2 牛顿运动方程22
2.3 有限差分算法22-25
2.4 时间步长和运行时间25-26
2.5 周期性边界条件26
2.6 系综26-27 3 分子受力情况分析27-29 4 分子动力学模拟运算流程29-31第三章 葡甘聚糖的力学性能模拟31-51 1 葡甘聚糖模型的建立31-34 2 分子动力学模拟参数选择34-36 3 常压下单胞初始模型的确定36-47
3.1 压力0.01GPa下动力学平衡36-39
3.2 压力0.02GPa下动力学平衡39-42
3.3 压力0.13GPa和0.15GPa下动力学平衡42-46
3.4 常压下动力学平衡46-47 4 动力学模拟分析47-51第四章 结论与展望51-52 1 结论51 2 展望51-52参考文献52-55致谢55
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【参考文献】
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,刘庭淼;[J];食品工业科技;2004年10期
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京公网安备75号一些文献中，水采用SPC/E、TIP4P等模型，在Mateiral Studio中应怎么进行设置呢？ - 实验交流 - 生物秀
标题: 一些文献中，水采用SPC/E、TIP4P等模型，在Mateiral Studio中应怎么进行设置呢？
摘要: [一些文献中，水采用SPC E、TIP4P等模型，在Mateiral Studio中应怎么进行设置呢？] MS中找不到相应的力场，应该怎么处理呢?:work: 关键词:[编码]……
MS中找不到相应的力场，应该怎么处理呢?:work:回复MS支持自己定义力场，找到这些模型的力场文件，可以导入的。回复是lammps和DL_POLY里的，模型文件在哪个目录呢？不知不同软件是不是通用啊...回复这个问题我也比较困惑回复MS里在调用力场文件的时候，有时有多个力场可选，最下面有个浏览选项，可以自己调用别的力场文件。你找到那些文件，看看什么格式的，应该就明白了。
里面的参数还可以修改的
力场文件应该都是可以编辑的，回复
这个问题我也比较困惑 你也是用MS做水的模拟吗？怎么解决呢？回复
MS里在调用力场文件的时候，有时有多个力场可选，最下面有个浏览选项，可以自己调用别的力场文件。你找到那些文件，看看什么格式的，应该就明白了。
里面的参数还可以修改的
力场文件应该都是可以编辑的， 谢谢，是看到有个browse选项，frc文件格式应该是，但是用记事本打开是乱码...回复
谢谢，是看到有个browse选项，frc文件格式应该是，但是用记事本打开是乱码...... 直接可以在MS里打开啊！
打开后就像TXT文档，乱码的话是编码方式不对吧？回复顶起来。:victory:回复
你也是用MS做水的模拟吗？怎么解决呢？... 请问一下怎么用MS画出一个水分子？我是初学者，还不怎么会用，求助。。。回复
请问一下怎么用MS画出一个水分子？我是初学者，还不怎么会用，求助。。。... 画一个氧原子 两个氢原子 连好键
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