HEDP及其取代物对碳酸钙阻垢机理的研究

采用分子动力学方法,模拟计算了阻垢剂HEDP及其取代物与方解石(104,(102),(202),(113)面的相互作用,计算并分析了阻垢剂与方解石(104),(102),(202),(113)面作用的相互作用能,包括结合能,库仑能和范德华作用能.并且分析了方解石(104)晶面上的钙离子与阻垢剂中双键氧原子、整个(104)晶面与阻垢剂中所有氧原子之间和整个(104)晶面与整个阻垢剂分子之间的对关联函数,结果表明:阻垢剂分子中的氧原子与碳酸钙的Ca2+形成的离子键对吸附起到了主要作用,同时阻垢剂与晶面间存在较弱的范德华力相互作用,阻垢剂与各晶面的的结合能强弱顺序为(102)＞(202)≥(113)≈(104).苯环的大π键有利于阻垢效果的提高.     

模拟3种有机膦系阻垢剂与方解石(104)面的相互作用

通过pH曲线实验研究了乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP),己二胺四亚甲基膦酸(HDTMP)和二乙烯三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)对碳酸钙垢的阻垢性能,在相同的加药浓度下阻垢性能强弱顺序为:DTPMPEDTMPHDTPM。同时采用周期性边界条件下的分子动力学方法,模拟研究了在水分子存在条件下各阻垢剂与方解石(104)面的相互作用,得到了相应的结合能和原子间距离等参数。结果表明:阻垢分子膦酸基团中的双键氧与碳酸钙中的Ca~(2+)形成的强静电相互作用力对吸附起了主导作用,同时膦酸基团中的氢与晶面中的氧形成了氢键,加强了吸附效果。综合考虑各分子在晶面(104)上的吸附效果,其结果与实验相符合;从分子中膦酸基团作用个数也可看出,HDTMP只有一个膦酸基团靠近晶面,因此作用力也是最弱的。     

氨基甲叉羧酸化合物和氨基甲叉膦酸化合物阻垢缓蚀剂的量子化学研究

运用密度泛函(DFT)理论,B3LYP/6-31G*水平,系统研究氨基甲叉羧酸化合物和氨基甲叉膦酸化合物的分子结构与阻垢缓蚀性能之间的构效关系.结果表明分子中对缓蚀阻垢性能影响较大的是羧基和膦酸基上的氧原子,其电荷对阻垢效果的贡献很大,相关系数达到0.989,其亲核Fukui指数对缓蚀效果有很大的影响,相关系数达到0.927,缓蚀性能与轨道能量关系一般,相关系数达到0.740,分子中氮原子的电荷和亲核Fukui指数对缓蚀阻垢性能都有影响,说明此类化合物缓蚀作用主要是功能基团上的氧原子提供电子给金属形成п键,阻垢作用主要是功能基团上的氧原子与方解石的钙原子形成离子键.     

有机膦酸阻垢剂与方解石晶体相互作用的DFT研究

用周期性边界条件下的密度泛函方法,模拟计算了6种有机膦酸阻垢剂[氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、甲胺二亚甲基膦酸(MADMP)、甘氨酸二亚甲基膦酸(GDMP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)、羟基亚乙基二膦酸(HEDP)、氨基亚乙基二膦酸(AEDP)|与方解石(104)晶面的相互作用。结果表明,有机膦酸分子与方解石(104)晶面的结合能排序为ATMP>EDTMP>HEDP>GDMP>AEDP>MADMP。电荷、亲核Fukui指数计算数据表明,膦羧基以及羧基上的氧原子供电子能力很强,与晶面Ca~(2 )之间存在强静电相互作用,是阻垢剂的活性中心。     

羧酸膦酸型化合物的阻垢缓蚀性能的量子化学研究

运用密度泛函(DFT)理论,在B3LYP／6—31G*水平下,系统研究了2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)、1,2,2-三膦酸基丁烷-4-羧酸(TPBCA)、3,3-二膦酸基戊烷-1,5-二羧酸(DPPDCA)这3种羧酸膦酸型阻垢缓蚀剂的分子结构与阻垢缓蚀性能之间的构效关系。结果表明,3种膦酸分子中的羧基和膦酸基中氧原子的负电荷较多,氧原子与垢晶体中的钙离子产生静电,这些氧原子对间距与方解石晶体生长面上的钙离子对间距匹配,产生晶格畸变,阻止垢体生长。计算得到3种分子的缓蚀能力为PBTCA>DPPDCA>TPBCA,并且得到羧基中的O原子、膦酸基中的O原子对缓蚀能力贡献较大。     

膦酰基羧酸调聚物缓蚀性能的量子化学研究

研究中发现膦酰基羧酸调聚物(POCA)对碳钢的缓蚀作用良好,而丙烯酸与2-丙烯酰胺-2-甲基丙基磺酸的共聚物(AA- AMPS共聚物)则几乎无缓蚀作用。量子化学方法计算表明POCA调聚物的前线HOMO分子轨道能量较AA-AMPS共聚物大,所以POCA更容易为铁的空d轨道提供电子;AA-AMPS共聚物中对HOMO轨道电荷密度贡献较大的主要是AMPS分子中酰胺基团的N和O原子,O原子的电子轨道布居数虽然较大,但贡献却比N原子小(10%左右),而N原子贡献虽然较大(75%左右),但电子轨道布居数小,因此很难在酰胺基团处与金属吸附。POCA分子中膦酰基基团的P原子和O原子对HOMO轨道电荷密度贡献分别达到70%和20%,且其轨道电子布居数较大,因此较容易通过膦酰基与金属配位吸附而缓蚀性能良好。POCA的缓蚀功能由引入链分子中的膦酰基基团获得,羧酸基团和磺酸基团基本无作用。     

甲叉膦酸类缓蚀剂缓蚀机理的量子化学研究

运用密度泛函论(DFT),在B3LYP/6-31G*水平上,计算氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、甲胺二亚甲基膦睃(MADMP)、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)及己二胺四亚甲基膦酸(HDTMP)等4种甲叉膦酸类缓蚀剂分了的前线轨道能量、最高占有轨道、最低空轨道的组成及N、O、P杂原子的自然电荷分布、亲核Fukui指数和亲电Fukui指数.结果,这4种甲叉膦酸的缓蚀性能与其分子的能级间隙△E密切相关.△E越小,其缓蚀性能越好.其次,通过分析分子最高占有轨道、最低空轨道的组成发原子的Fukui指数,探讨此类缓蚀剂分子的反应活性位点,发现这4种甲叉膦酸是通过N、O及P原子与金属形成配位键及反馈配位键丽具有缓蚀效果.为判断缓蚀剂性能的优劣,合成新型、高效的缓蚀剂及研究药剂间的协同效应提供理论指导.     

1-羟基乙叉-1,1-二膦酸抑制方解石螺旋生长的分子模拟研究

为研究阻垢剂的阻垢机理,我们利用HyperChem分子模拟软件,对1-羟基乙叉-1,1-二膦酸(1-hydroxy ethylidene-1．1- diphosphonic acid)HEDP抑制方解石的螺旋生长,进行了计算机分子模拟。首先,根据方解石晶体生长形貌,通过分子模拟软件生成有螺旋位错的方解石{104}面,同时基于半经验分子轨道理论,对离解后的HEDP结构优化以获得其部分电荷分布。进而用分子力学计算HEDP在{104}面螺旋位错扭折点的吸附能,及该处吸附HEDP后,Ca2 和CO32-分别沿法线向它趋近时吸附能的变化。得到结果是,在趋近扭折点过程中,HEDP与{104}面的吸附作用越来越强烈。之后,在Ca2 、CO32-趋近螺旋位错台阶时都遇到很高的势垒。计算结果表明,HEDP牢牢吸附在扭折点上,并且吸附后的HEDP阻碍了Ca2 、CO32-的沉积, 从而抑制在扭折点周围碳酸钙分子的快速生长。     

水解聚马来酸酐的微观阻垢机理研究

利用分子模拟方法优化了水解聚马来酸酐的构型,模拟了水解程度不同时各聚合物与碳酸钙晶体之间的相互作用,并计算了其作用能量和原子键距的变化。计算结果显示:所有阻垢剂分子均逐渐接近方解石晶体,阻垢剂分子链中的活性羧酸基团与Ca2 螯合,某些基团与Ca2 离子的键距越来越趋近,占据晶体的晶格生长点或嵌入晶体内部,同时分子结构存在小幅度的变形;说明该聚合物的阻垢机理是抑制晶体成核即抑制碳酸钙的长大,同时使晶体晶格扭曲畸变使垢松软。作用后动能、势能和总能量均有不同程度的降低,趋于更稳定的构型,并随着水解度的增大,阻垢作用更加明显。     

苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物(BTDO)及其硝基衍生物爆轰性能的量子化学研究

用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31G*的基础上,全优化计算了苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物及其硝基衍生物的几何构型,包括其与5-硝基取代物,7-硝基取代物和5.7-二硝基取代物,分别用(1),(2),(3),(4)表示。通过PM6方法计算出物质的生成热,并研究了热力学参数和温度的关系式。用Monto-Carlo方法,基于0.001 e.born-3等电子密度面包围的空间求得分子平均摩尔体积和理论密度,用Kamlet-Jacobs方程基于理论密度和生成热计算各物质的爆热,爆速和爆压。结果表明:苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物上的苯环发生硝基取代后,5位取代比7位取代的C-NO2更容易发生断键,5,7-二硝基苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物的生成热和爆轰性能最好,其值接近于环三亚甲基三硝胺(RDX)。4种物质的生成热的大小顺序是(4)(2)(1)(3),说明5位硝基取代后能有效地增大物质的生成热。爆轰性能的大小顺序是(4)(2)(3)(1),说明硝基基团能有效地增大物质的爆轰性能,且对苯并1,2,3,4-四嗪-1,3-二氧化物来说,5位取代的效果要比7位取代好。     

金属钙离子对煤中含硫活性基团的阻化效果研究

为了揭示阻化剂抑制煤炭自燃的机理,提高阻化效果。采用Gaussian03软件包,对含CaCl_2阻化剂中的金属Ca~(2+)与煤中含S活性结构形成的配位体及分子前沿轨道、稳定化能、自然键轨道和净电荷布居、自然电子组态进行系统研究。结果表明,金属Ca~(2+)能够与煤中含S活性结构反应形成稳定化能变大,前沿轨道能级能隙差变小,形成二配体、三配体及四配体配合物。而且形成配合物后,含S活性结构对前沿轨道的贡献大大减少,同时轨道能级大幅增加,增加了煤中含S活性结构的稳定性,降低了煤的活性,使煤不易于氧发生反应,可有效预防煤炭自燃。     

脲酶/硝化抑制剂在土壤N转化过程中的作用

综述了脲酶抑制剂/硝化抑制剂对土壤氮的转化过程:尿素水解过程、硝化过程、硝酸盐淋溶过程、反硝化过程、微生物固持过程、N矿化过程及气体挥发过程的影响和抑制剂的作用机理,并提出今后研究的发展方向,为今后如何施用抑制剂来提高土壤中氮素利用率和减少环境污染提供一定的参考价值。     

黄粉虫α-淀粉酶与抑制剂相互作用的分子动力学模拟

α-淀粉酶与抑制剂相互作用一直受到人们关注。本文利用hyperchem 7.5软件,在opls力场下,选择分子动力学方法,模拟了不同温度条件下,黄粉虫的α-淀粉酶与抑制剂相互作用。通过对势能数据分析,结果显示在280 K左右黄粉虫的α-淀粉酶与抑制剂相互作用最强。这与实验得出的最适温度较为吻合。     

浅谈反映人体测量学来源的人体比例理论

人体测量学并不是现代社会的产物。有着很长发展历史的人体比例理论中就包含了现代人体测量学的基本内容,尽管其还不够系统完整,但至少说明了在艺术创作中诞生的人体比例理论对现代人体测量学的影响。并随着时间的推移而不断的完善发展,为现代人体测量学的系统提出奠定了坚实的基础。     

含硫缓蚀剂基于量化参数的定量构效-活性相关研究

采用MP3半经验分子轨道算法对17种硫脲及其衍生物缓蚀剂进行了优化计算，由计算得到的多个量化参数与实验数据构建QsAR模型，对模型进行稳健性评价，利用优级相关的模型得到了与实验值极为接近的理论预测值。     

苯并咪唑类化合物缓蚀性能的量子化学研究

采用量子化学密度泛函理论(DFT)的B3LYP法,基于6-31G(d)和6-311+G(d,P)基纰水平,研究5种苯并咪唑类化合物:苯并咪唑(BIM)、2-丙基苯并咪唑(2-PBIM)、2-戊基苯并眯唑(2-ABIM)、2-己基苯并咪唑(2-HBIM)和2-对氯苄基苯并咪唑(2-CIBBIM)的缓蚀性能与分子结构的关系,讨论量子化学计算结果与缓蚀性能的关系.结果表明,缓蚀剂的缓蚀效率与分子的最稳定质子化形式的最高占据轨道的能量EHOMO、质子化分子的硬度(η)及咪畔环上氮原子的净电荷相关性较好.通过缓蚀剂分子质子化能(PA)及咪唑环上N原子净电荷的分析,可以认为苯并咪唑类缓蚀剂在酸性环境中足以其吡啶N发生质子化形式存在,且通过咪唑环上大π键与金属之间发生作用.     

微机应用中热电偶线性化的最佳方法

就热电偶线性化问题,针对查表法提出一个最佳方案。这个方案,既简单又方便,在微机内存中占有容量少,而且编程容易。文后,结合单片机应用,给出用MCS-96系列8098单片机汇编语言编制的程序,可供参考。     

蛋白激酶活性及抑制性检测研究进展

蛋白激酶催化蛋白磷酸化是一种非常重要的蛋白质翻译后修饰方式,能够调节细胞内大多数蛋白的功能,在众多生理过程中发挥着至关重要的作用。磷酸化过程的异常以及激酶的过度表达往往与许多疾病密切相关,如癌症、糖尿病和老年痴呆症。因而,测定蛋白激酶的活性及筛选蛋白激酶抑制剂对基础生物医学研究和酶靶药物的开发是非常重要的。近年来,研究工作者们采用电化学法、比色法以及荧光检测法等方法研究了对蛋白激酶活性及抑制性的检测。该文回顾了蛋白激酶活性测定及抑制性检测的研究进展,主要关注了荧光检测法的应用,并对其未来的发展进行展望。