分子动力学模拟二硫键对胰岛素构象稳定性的影响

采用分子动力学模拟考察了二硫键对天然态和还原态胰岛素构象稳定性的影响。结果表明:天然态胰岛素中的二硫键限制了其A链和B链的相对运动,有助于稳定胰岛素的主链构象以及胰岛素活性位点的构象。对于还原态胰岛素而言,失去二硫键使其A链和B链解离,B链的中心螺旋趋于失稳,而导致活性位点构象变化。上述分子模拟结果与文献报道的实验结果相符,从分子水平上揭示了二硫键对于胰岛素构象稳定性的影响机制,对胰岛素药物的制剂、储存和应用等具有指导意义。     

聚乙二醇在硅酸二钙表面吸附的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟研究了在真空和水溶液环境下聚乙二醇在β-2CaO·SiO₂表面吸附的规律及其机理。在真空环境下聚乙二醇与β-2CaO·SiO₂不同晶面的吸附强弱顺序依次为:(110)>(010)>(011)>(001)≈(101)>(100);而在水溶液环境下其吸附强弱顺序为:(010)≈(110)≈(001)>(011)>(101)>(100)。真空和水溶液环境下在343～363 K时温度对聚乙二醇与β-2CaO·SiO₂(110)晶面相互作用时的单位面积吸附能影响不大,但当在聚合物链节数较小时单位面积吸附能随链节数的增加而明显增加。在水溶液的环境中,分别构造了β-2CaO·SiO₂和聚乙二醇与水分子的径向分布函数,水分子与聚合物、β-2CaO·SiO₂表面之间都存在吸附能,由于水分子较小,其对聚合物与晶面的吸附产生排斥作用,导致聚合物在水环境中与硅酸二钙晶体吸附能降低。     

固体推进剂组分相容性的分子动力学模拟

运用分子动力学模拟(MD)研究了固体推进剂组分1,2,4-丁三醇三硝酸酯(BTTN)、硝化甘油(NG)、奥克托金(HMX)、端羟基聚丁二烯(HTPB)、葵二酸二辛脂(DOS)和二乙基二苯脲(EC)的性质及其相容性;在COMPASS力场下,模拟计算了上述化合物及其共混体系的结合能、内聚能密度、溶度参数和共混体系分子间的FloryHuggins相互作用参数;通过比较溶度参数差值(Δδ)、Flory-Huggins相互作用参数等预测了推进剂组分间的相容性;通过结合能分析,揭示混合物组分分子的相互作用本质。结果表明,BTTN、NG均与EC相容,HTPB与DOS是相容体系,而HTPB/NG、HMX/BTTN和HMX/NG体系均为不相容体系。     

分子动力学模拟技术在有机蒙脱石研究中的应用

综述了现阶段分子动力学模拟技术在有机蒙脱石研究领域的进展情况,指出了现有研究中存在的问题并对其应用前景进行了展望.通过总结发现当前研究所存在的问题主要是建立的蒙脱石模型较为理想化,没有充分考虑外界环境因素以及蒙脱石类质同象取代位等晶体化学特征对有机蒙脱石层间结构和性能的影响,但随着模拟细节的逐步完善和计算机运算能力的提...     

分子动力学模拟技术在有机蒙脱石研究中的应用

综述了现阶段分子动力学模拟技术在有机蒙脱石研究领域的进展情况,指出了现有研究中存在的问题并对其应用前景进行了展望。通过总结发现当前研究所存在的问题主要是建立的蒙脱石模型较为理想化,没有充分考虑外界环境因素以及蒙脱石类质同象取代位等晶体化学特征对有机蒙脱石层间结构和性能的影响,但随着模拟细节的逐步完善和计算机运算能力的提高,相信分子动力学模拟技术必然会更加广泛、更加深入地应用于有机蒙脱石的研究当中。     

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。     

水分子在白云母表面吸附的分子动力学模拟

作为一种重要的化工分离技术,浮选过程中的固/液界面现象极为重要.利用PCFF_phyllosilicates力场对不同数量的水分子在白云母表面的吸附情况进行了分子动力学研究,考察了原子密度分布、氢键相对浓度分布、径向分布函数、均方位移和表面K⁺密度场等性质.结果表明:水分子达到单层覆盖后,靠近白云母(001)表面的前3层水分子的数目不随水分子的进一步增多发生改变;界面处的水分子比远离表面的水分子排列更为有序;原子密度分布、氢键相对浓度分布结果详细反映了白云母基质对水分子微观影响的"固体效应".研究还表明,表面K⁺在水化条件下移动性差,尤其是z方向流动性最差,K⁺密度场图也证明[Si₄Al₂]^-K⁺结构非常稳定.     

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JO-9159炸药的力学性能进行了研究。结果表明,在295K下,吸附后其各向同性增长,刚性、硬度和断裂强度减小,柔韧性增强,压缩强度降低;随着JO-9159炸药表面吸附气体分子数量的增加,体系的各向异性减小,各向同性增长,刚性、硬度和断裂强度减小,柔韧性增强,压缩强度降低;在195~395K内,随着温度的升高,表面吸附后JO-9159炸药的各向异性特征降低,各向同性特征增强,刚性、硬度和断裂强度减小,柔韧性增强,压缩强度降低。     

高分子在固体表面吸附的分子模拟

综述了分子模拟研究高分子在固体表面吸附的应用,简单介绍了分子模拟的基本原理及其常用的几种方法,并分别介绍了分子模拟在研究高分子吸附构象以及吸附动力学方面的应用。     

表面活性剂自组装的分子动力学模拟进展

该文关注于分子动力学模拟技术在表面活性剂自组装方面的研究进展,通过对近年来的文献归纳总结,揭示了表面活性剂聚集体常见结构的自组装过程,总结了宏观形貌预测、微观结构刻画、胶束结构转变研究进展,描述了胶束力学和流变等性能;在此基础上明确了分子动力学模拟技术在研究表面活性剂聚集体中存在的问题,如特殊形貌聚集体的形成和转变机理有待深入研究、聚集体形貌转变中弱相互作用的阐释不足、胶体性能研究有待进一步发展;指出了今后发展的方向,包括发展精准分子力场、组装体形貌转变机理、多尺度模拟技术、模拟和实验结合等。     

铝粉氧化对端羟基聚丁二烯界面吸附影响的分子模拟

为研究铝粉氧化对丁羟推进剂黏合剂界面吸附的影响,采用分子动力学方法和COMPASS力场,分别对端羟基聚丁二烯(HTPB)在Al和Al_2O_3不同晶面吸附进行了模拟计算,求得界面吸附能和静态力学性能(弹性系数、模量和泊松比),结合吸附能和径向分布函数揭示了界面相互作用本质.模拟结果表明,采用HTPB包覆后的Al和Al_2O_3刚度降低,弹性增强;HTPB在Al_2O_3的晶面吸附能远高于在Al晶面,HTPB与Al晶面只存在范德华力作用,而在Al_2O_3的界面吸附主要由静电作用引起.     

分子模拟技术在分子筛的吸附扩散研究中的应用

二分子模拟是近年发展起来的一门新兴计算化学技术.简要介绍了分子模拟技术的基本原理及其优点和缺点,重点阐述了分子模拟中的Monte Carlo分子模拟和分子动力学模拟两种方法及其在分子筛的吸附扩散研究中的应用.同时介绍了这两种组合方法的应用,最后展望了分子模拟技术的发展方向.     

噻吩类硫化物在FAU分子筛上吸附的分子模拟研究

为了从分子层面探索焦化粗苯中噻吩类硫化物在催化剂上的吸附行为,指导焦化粗苯加氢脱硫精制,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)方法,在适宜的分子模拟条件下,研究了温度在473.15～673.15K时,单组分噻吩类硫化物在FAU分子筛上的吸附,获得了吸附热、吸附等温线和吸附位等信息;在焦化粗苯催化加氢条件,即压力0.01～1.0MPa、温度573.15K下,考察了多组分硫化物的竞争吸附。结果表明:在473.15～673.15K下,各硫化物的吸附热大小顺序为:2,5-二甲基噻吩>噻吩>2-甲基噻吩;在同一温度、压力下,分子量越小,饱和吸附量越大,饱和吸附量与分子量大小有关;在焦化粗苯催化加氢条件下,在多组分噻吩类硫化物的竞争吸附过程中分子大小占主导地位。     

丙烷在不同硅铝比的NanZSM-5型分子筛上的吸附性质的分子模拟

用巨正则系综蒙特卡罗（GCMC）和构型偏倚蒙特卡罗（CBMC）相结合的分子模拟方法,研究了丙烷在不同硅铝比的NanZSM-5型分子筛中的吸附性质,并建立了丙烷在不同硅铝比的NanZSM-5型分子筛上的双点Langmuir等温线模型。计算结果显示,模拟结果与文献报导的实验结果相吻合,分子筛骨架上的硅铝比对丙烷的吸附量和吸附等温线无明显影响,并证实双点Langmuir等温线模型能较好地描述丙烷在不同硅铝比的NanZSM-5型分子筛上的吸附性质。     

六硝基六氮杂异伍兹烷转晶中的分子动力学模拟

利用六硝基六氮杂异伍兹烷（HNIW）晶体生长及添加剂附着晶面的模拟，来优选添加剂使转晶得到的ε型HNIW晶体形状更规则；构立了￡型HNIW晶胞模型，采用分子动力学方法模拟了晶体生长的外部形态。应用分子动力学计算，筛选到能修改ε-HNIW晶体生长外形的T1、T2和T3添加剂。在转晶实验中利用T1、T2和T3添加剂修改了ε-HNIW晶体的外形，与分子动力学模拟结果基本一致。结果表明，分子动力学模拟可预示添加剂对ε-HNIW晶体生长的影响。借助这种模拟，易选择添加剂，使ε-HNIW晶体具有更规则的形貌。     

Tween 80分子在气-液界面上的动态吸附量研究

从Tween80水溶液的动态表面张力计算出动态吸附量,发现动态表面状态方程的适用性与溶液浓度有关。对于小于临界胶束浓度的Tween80水溶液,浓度位于0.0107~0.0938molm-3的较大范围内,动态吸附量Γt遵从由Szyszkowski吸附等温式导出的动态表面状态方程,低于0.0055molm-3时,实验测定的动态吸附量与各动态表面状态方程的计算值均不符。     

表面活性剂在气/液界面上的吸附动力学

在求解扩散方程的基础上,推导出了描述气 液界面吸附的动态吸附量Γ(t)表达式,并重点讨论了吸附的初始阶段和最终阶段两种极限情况。试验测定了25℃下表面活性剂C12E7[分子式CH3(CH2)11(OCH2CH2)7OH]水溶液的平衡及动态表面张力,结合理论推导,考察了C12E7在气 液界面的吸附过程。试验结果表明,气 液界面吸附过程在最初(极短时间)阶段是扩散控制,在吸附过程的后期(长时间)则出现了扩散 吸附混合控制。     

连锁结构金属-有机骨架材料强化甲烷吸附的分子模拟研究

A systematic molecular simulation study was performed to investigate the effect of catenation on methane adsorption in metal-organic frameworks (MOFs). Four pairs of isoreticular MOFs (IRMOFs) with and without catenation were adopted and their capacities for methane adsorption were compared at room temperature. The pre-sent work showed that catenation could greatly enhance the storage capacity of methane in MOFs, due to the for-mation of additional small pores and adsorption sites formed by the catenation of frameworks. In addition, the simulation results obtained at 298 K and 3.5 MPa showed that catenated MOFs could easily meet the requirement for methane storage in porous materials.