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表面吸附和动力学模拟

近年来,随着催化反应的迅猛发展,表面吸附及反应作为异相催化中的重要环节越来越显示其广阔的发展前景。对于理论研究来说,人们最关心的问题主要有两个。一是表面催化反应的微观动力学机理,二是表面催化活性中心的各种信息。人们还有一个非常感兴趣的问题是宏观测量结果怎样和微观信息沟通。这些也是我们所关心的问题。在本文中,我们对ZGB模型进行了改善,研究了催化中心问题;把Monte Carlo模拟同动力学方程相结合,进一步使宏观测量与微观信息相沟通;利用两体扰动势研究了气态双原子分子在催化剂表面的吸附、扩散、化合、解离等微观动力学性质,在此基础上,预言了三原子分子与催化剂的相互作用势,为进一步研究多原子分子与催化剂表面的相互作用打下了基础。本文的主要工作如下所述。1.对于O_2和CO的表面催化反应,我们引入了一个包括O和CO的扩散的不可逆ZGB扩散模型,非常自然地消除了二级相变点。而二级相变点消除的关键步骤是O的扩散步骤的引入。O的扩散几率较小  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

江西理工大学
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十二胺和油酸组合捕收剂在锂云母表面吸附的分子动力学模拟

随着浮选理论的发展,对浮选体系的研究不只停留在不同因素影响下的回收率的研究上,研究人员借助于新兴的研究手段——分子模拟,通过对浮选体系的建模,从微观领域更直观的观察浮选反应中药剂及水在矿物表面的作用方式与分子动力学过程,加深了对浮选机理的理解。本文采用量子化学方法,对锂云母及(001)表面的构型参数和性质进行了分析,并探究了锂云母构型参数与浮选性能之间的相互联系。利用分子动力学相关软件探究了捕收剂分子与锂云母作用面的吸附机理,并利用锂云母实际矿物进行浮选验证。锂云母电子结构研究表明,锂云母晶体结构中费米能级附近的态密度是由O2p、Si3p主要贡献,所以O、Si为锂云母表面的活性位点。锂云母浮选试验时矿物表面解离,露出大量的K+和[SiO4]-,K+在水溶液中极易溶解,锂云母作用面可以与羟基发生相互结合,使得在很宽的pH值范围内锂云母带负电并且零电点很低,造成锂云母较易用十二胺进行浮选回收,而不易用油酸钠。锂云母(001)面与捕收...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
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材料表面化学调控黏附类蛋白吸附的分子动力学模拟研究

随着再生医学的发展,生物材料的设计已进入了一个新的阶段。目前,研究开发具有生物适配并能产生适当应答反应的新型生物医用材料,已成为组织修复和再生研究的重点。其中,材料表面是决定整个材料生物应答的关键,通过控制材料表面化学对蛋白的吸附与随后的细胞行为,达到控制和引导其生物学反应,是新型生物材料设计的核心。但由于材料表面性质的复杂性及实验手段的局限性,难以在分子或原子水平上获得蛋白质吸附过程的取向和构象等复杂细节信息。本论文围绕材料表面化学生物适配性的关键科学问题,进行了材料表面化学官能团调控黏附蛋白吸附的分子机制研究。通过基础实验结合全原子力场分子动力学(MD)模拟的理论分析,从原子水平上探究了蛋白吸附取向和空间构象的变化,并进一步探讨了功能基团与细胞表面受体蛋白的相互作用机理以及蛋白间竞争吸附的关系,揭示了表面化学对蛋白质内部关键结构域之间与不同蛋白之间互作的调控机制,为新型生物医用材料表面性质的设计与调控提供了理论依据。(1)材...  (本文共204页) 本文目录 | 阅读全文>>

《火炸药学报》2016年02期
火炸药学报

表面吸附对JO-9159炸药力学性能影响的分子动力学模拟

为研究表面吸附对JO-9159炸药力学性能的影响,通过Materials Studio软件构建了JO-9159炸药无定形六组分模型,在COMPASS力场和NPT系综下,对其(0 0 1)、(0 1 0)和(1 0 0)3种晶面的表面吸附进行了周期性分子动力学模拟;基于模型的平衡轨迹对...  (本文共6页) 阅读全文>>

江西科技师范大学
江西科技师范大学

胺类浮选药剂在云母和石英表面吸附的分子动力学模拟

浮选过程中,捕收剂对实现有用矿物和脉石矿物的有效分离起着至关重要的作用,作为典型的阳离子捕收剂,脂肪胺广泛应用于浮选实践中。随着计算机技术的快速发展,计算机模拟方法可以从微观层面上研究分子真实的结构和相互作用机理,它已经成为连接理论研究与实验表征的桥梁。作为有别于传统研究手段的全新科研方法,分子动力学模拟借助力场参数描述分子内和分子间的相互作用,是研究表面活性剂、水在固体表面吸附的有用工具。采用分子动力学模拟方法研究不同烷基链长度的阳离子捕收剂与云母(001)表面的相互作用,计算了不同链长的铵离子与云母表面的吸附能,结果表明:烷基丙基醚铵离子的捕收性能比烷基三甲基季铵离子好,这与已有浮选实验结果相吻合。相互作用能的结果证实捕收剂离子与矿物表面的相互作用强弱顺序为:烷基二甲基苄基铵离子烷基二甲基叔铵离子N-烷基-1,3-丙二铵离子、烷基丙基醚铵离子和N-(3-氨丙基)-烷基酰铵离子,即N-烷基-1,3-丙二铵离子、烷基丙基醚铵离子...  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

纤连蛋白在二氧化钛表面吸附的分子动力学模拟

生物医用材料与细胞的黏附结合,在生物医学中的置换损伤组织、器官或增进其功能的过程中具有重要的作用。细胞黏附时一系列反应的开端是蛋白质在生物用材料表面的吸附。尽管近年来,人们对细胞与植入体结合的研究取得了很大的进展,但对纤连蛋白在生物材料表面吸附的机理仍缺乏深入了解,并不能准确掌握纤连蛋白在植入体材料表面吸附的微观细节以及材料表面微结构、水溶剂、电解质溶液等对纤连蛋白吸附的影响。这些研究对于控制植入体与细胞有效结合,获得满意生物相容性、结合强度是非常重要的。分子动力学模拟是研究吸附等表面现象的强有力手段。该方法在对体系进行全原子描述的基础上,在微观层次能准确模拟系统行为,可以从分子水平上研究吸附的机理和吸附动力学,获取在实际实验中无法获得的微观细节。本课题根据有机分子与植入体相结合的理论,采用分子动力学方法,建立了细胞粘附蛋白中的纤连蛋白(FNIII10)与二氧化钛晶体层全原子模型,模拟了蛋白分子在表面吸附的过程,从蛋白分子与表面...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>