分子动力学技术论文-金肇岩,胡筱敏,孙通,赵研

分子动力学技术论文-金肇岩,胡筱敏,孙通,赵研

导读:本文包含了分子动力学技术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电容去离子,脉冲电场,占空比,频率

分子动力学技术论文文献综述

金肇岩,胡筱敏,孙通,赵研[1](2019)在《脉冲电吸附技术深度脱氮及分子动力学模拟》一文中研究指出针对城市污水处理厂二级出水的氮素指标达不到国家一级A排放标准的问题,采用脉冲开关电源代替了传统电吸附中的直流稳压电源,用活性炭粉末为吸附材料制备电极板,构建了脉冲电吸附反应装置.以NO3--N和NH3-N的去除率为判据,比较了脉冲电吸附法和直流电吸附法在去除模拟废水中氮素的差异,结果表明,60min内,脉冲电吸附法有更高的去除效率,且在脉冲电场占空比50%、频率104Hz的条件下,氮素的去除率最高.利用分子动力学模拟分析得知,在脉冲电场下,水分子中氢、氧原子的取向更随机,相比于直流电场,水分子偶极矩的取向极化作用被弱化,减小了离子的传质阻力,从而提高离子迁移效率.(本文来源于《中国环境科学》期刊2019年07期)

杨微,陈仁朋,康馨[2](2019)在《基于分子动力学模拟技术的黏土矿物微观行为研究应用》一文中研究指出黏土矿物是一类具有层状结构的硅酸盐矿物。土水相互作用对土体许多宏观力学响应、物质运移和传导起重要影响。现有的实验技术和手段即很难在物理上微观探测黏土从绝对干燥至含微量水分子的吸附过程,也很难实现黏土对放射性核素吸附过程的跟踪。使用分子动力学模拟对黏土矿物的水化性质及对放射性污染物吸附性能进行研究。以蛭石、高岭土及蒙脱土叁种黏土矿物为研究对象,通过晶层间距、自扩散系数、径向分布函数、吸附复合物结构等模拟测试结果对蛭石的水化性能和黏土对放射性核素的吸附行为阐述。最后,对分子动力学模拟技术在岩土工程的应用发展进行了展望。(本文来源于《岩土工程学报》期刊2019年S1期)

叶毅扬,洪亮[3](2019)在《基于中子散射、氘化技术和分子模拟探究蛋白质及及其表面水分子的动力学行为(英文)》一文中研究指出生物体内绝大多数的生物功能均由蛋白质这一生命引擎来实现,而这些功能的实现依赖于蛋白质结构在空间和时间上的涨落。因此,探究蛋白质分子内部的动力学及其和蛋白质功能之间的关系是生物物理中的一个核心话题。本文主要综述了我们课题组近年来的一些成果,通过将中子散射、氘化技术以及分子动力学模拟相结合的方法研究蛋白质及其表面水分子的动力学行为。(本文来源于《物理学进展》期刊2019年03期)

薛萍[4](2019)在《分子动力学模拟研究CO_2-EOR技术》一文中研究指出被誉为“工业的血液”的石油主要是作为汽油、燃油使用。其中4/5用于染料,1/5用于工业的原材料。现今,运输驱动能源基本上都是从石油中所获取的,但是石油作为不可再生的一种重要资源,并不像水那样可以取之不尽用之不竭。石油对运输业和工业起着至关重要的作用,是最重要的商品之一。但随着全球经济和科技的发展,对于石油的需求不断增大,因而石油的储存量越来越少。科研工作者对于这一严峻形式不断研发、创新,以求能够提高石油的开采率。但是由于受复杂的地质条件和尚不完善的驱油技术,导致对部分地质造成不可逆转的破坏,且采收率最高的也仅为40%。历史证明,石油工业的发展应该从各国石油试点、勘探、开采及后续遗留问题中汲取经验教训,这样可以一定程度上避免在金钱和时间上的损失,并能够增加石油的开采量。为了深入了解二氧化碳驱油的性能,以便更好的设定合理的石油开采计划,就需要清楚二氧化碳驱油的行为和机理。大量文献在二氧化碳驱油技术的作用地层、技术探讨等方面不断进行完善和突破。本文主要是研究加入增稠剂对二氧化碳驱油的正向作用机制及从本质上全面分析二氧化碳驱油技术的基本机理,为实际开采提供一定参考和辅助作用。本论文的研究内容主要有以下叁个部分:1.利用分子动力学模拟研究超临界二氧化碳增稠剂聚(乙酸乙烯酯-共-乙烯基醚)(PVAEE)的无规共聚物对超临界CO2的增稠作用,并在分子水平上对增稠机理进行分析。模拟证实,超临界CO2流体的模拟剪切粘度与聚合物浓度呈正相关。通过可视化软件对比加入增稠剂前后的分子结构和行为变化。我们运用流体动力学的扩散性质和弛豫时间两方面并结合分子间的相互作用对聚合物增稠剂进行具体分析。结果表明:微观形态上,聚合物在超临界CO2溶剂中相互交叉,呈空间网格分布。这种网状结构使CO2分子填充其中,CO2分子运动受到限制。聚合物侧链的酯基和醚基与CO2分子间具有不同的结合能力,酯基与CO2的结合作用更强,更有效的增加粘度。相互作用能方面,聚合物基团与CO2分子间的范德华相互作用力起到阻碍CO2分子运动的主要约束作用。这为CO2增稠剂的选择提供了一定的参考价值。2.模拟研究页岩层上吸附油的动力学过程及超临界CO2流体驱替页岩层上原油机理。首先,模拟碳酸钙页岩层吸附油的过程,通过研究其非平衡形态过程,观察石油中各组分的吸附行为。油滴逐渐被吸附到页岩层上,接触面由点及面、由中心向外周展开,最终原油均匀地吸附到页岩层上。通过分析吸附过程的相互作用发现页岩层与油滴间具有强的相互作用,且不同组分与页岩层的相互作用各不相同,主要以范德华力为主,其中烷烃、芳香烃的范德华力最强,而芳香烃和胶质具有较大的库仑力。然后,在体系中加入CO2流体对页岩层上的吸附油进行驱替。通过可视化软件VMD可观察到,CO2流体与页岩层上的原油充分反复接触,原油体积膨胀,逐步将原油从页岩层上驱替下来。通过一系列密度分析,驱替过程中原油中各组分的驱替速率有所差异,首先是烷烃、环烷烃,然后是沥青质、胶质,最后为芳香烃。但由于沥青质和胶质是大分子,因此虽然在芳香烃之前剥离下来,但达到平衡状态却是最慢的。CO2流体逐步将原油各组分从页岩层上驱替下来,值得一提的是,起驱替作用的Co2分子紧贴于页岩层,形成了一层致密的层膜,大大的阻隔了页岩层对原油各组分的吸附作用。通过对CO2分子、原油、页岩层叁者间的相互作用分析得到,解吸附过程中CO2流体与原油间具有强的范德华相互作用,CO2流体与页岩层间则主要以库仑相互作用为主。由于CO2与页岩层强的库仑相互作用,使CO2在页岩层表面形成了层膜;而CO2与原油间这种强的范德华力,利于原油的膨胀以及驱替。3.模拟研究含夹带剂CO2流体驱油的溶解特性。首先针对流体溶剂,对纯CO2流体和含20%夹带剂乙醇的CO2流体进行动力学模拟,研究夹带剂加入前后溶解性的变化。再分别加入溶质正己烷,模拟研究含夹带剂的CO2流体应用于石油开采驱动的机理。模拟研究发现,对于溶剂,夹带剂的加入明显提高了溶解性参数。夹带剂与CO2分子的氢键作用,使CO2分子发生聚集现象。对于溶质,在相互溶解的过程中,机体溶胀,CO2与夹带剂作用减弱。CO2相较于夹带剂,能够更快的溶解于己烷中,而夹带剂也起到了一定的驱动作用。结合径向分布、扩散性质以及能量的分析,夹带剂的作用机理主要为两方面。在超临界CO2流体驱替石油组分的过程中,夹带剂的加入使溶剂密度增大,进而提高了驱替力。另一方面,含夹带剂的CO2流体在溶解驱替己烷的过程中,发生机体膨胀。同时由于氢键作用,使得夹带剂覆盖了CO2与己烷的作用位。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-06)

余晴[5](2018)在《无序合金结构演化的同步辐射技术及分子动力学模拟的研究》一文中研究指出金属玻璃由于其无序的原子排列而具有很多独特的性能,其中Fe基金属玻璃具有相对低廉的价格、优异的力学、软磁性和强耐腐蚀性能,备受人们关注,但其较低的玻璃形成能力限制了它们的工程应用。材料的微观结构决定了宏观性能,因此从微观原子尺度了解金属玻璃结构及其形成机理有利于开发出更高玻璃形成能力和高性能的金属玻璃体系。此外,金属玻璃一般由金属熔体快速冷却制备,但人们对金属熔体的原子结构及其演变规律、形核等过程的了解并不深入,所以从低熔点金属出发来研究液体结构及其极端条件下的结构演变规律有助于新材料的开发。本论文主要采用同步辐射X射线衍射和吸收谱技术结合理论计算,从原子尺度研究了微量元素的添加对金属玻璃结构及其玻璃形成能力的影响,分析了 Ga-In金属液体高温、高压极端条件下的结构及其演变规律,探讨了金属液体的形核过程。具体研究内容如下所示:第一章简单介绍了金属玻璃的发展,潜在应用,形成机制和相关结构模型,同时讨论了金属液体的结构特征和研究进展。第二章主要介绍了本论文用到的金属玻璃和金属液体的实验测量技术和比较流行的理论模拟方法。其中实验测量技术包括X射线衍射,X射线吸收谱;理论模拟方法包括经典分子动力学模拟,从头算分子动力学模拟和逆蒙特卡罗模拟。同时介绍了几种常用的结构分析方法,包括双体相关函数,结构因子,键角分布函数,Voronoi分形,键取向序参数,原子团簇校正方法和最近邻关系指数分析。第叁章利用高能X射线衍射和扩展X射线吸收精细结构实验测量结合逆蒙特卡罗模拟和从头算分子动力学模拟,从原子尺度探讨了 Y,Nb元素的微量添加对Fe-B金属玻璃形成能力的影响机理。发现Y原子最可能占据Fe23B6相的大配位8c位置而原子半径相对较小的Nb原子倾向于进入32f位,在金属玻璃制备和退火过程中,促进形成类(Fe,Y,Nb)23B6复杂相,增加了晶体相析出难度和非晶相的稳定性,极大地提高了玻璃的形成能力。研究还表明,随着Y和Nb的加入,以Fe原子为中心的二十面体和类二十面体团簇含量明显增加,类二十面体团簇自身以及类二十面体与大团簇之间更倾向于穿插连接。研究还发现金属玻璃中的原子在叁维空间中并不是均匀分布的,存在着元素的富集和贫瘠区域,Y和Nb元素的微量添加加剧了元素分布的不均匀性,使得凝固过程中形核生长的原子迁移时间增长,从而抑制了晶体相的析出,提高了玻璃的形成能力。第四章利用高温高能原位XRD和从头算分子动力学模拟,研究了不同成分Ga-In合金的液体结构和温度诱导的液液转变机理,并探讨了 Ga85.8Ini4.2共晶合金过冷液相区的结构演变及随后的凝固晶化现象。研究发现,熔点以上Ga20In80,Ga50In50,Ga70In30和Ga85.8Iti14.2四种不同成分液体合金中都存在着液液转变现象,出现了高温和低温两种局域结构不同的液体状态。理论分析结果显示这种异常结构转变主要是In原子的偏聚造成,约600 K以上高温区原子分布比较均匀且局域结构对温度并不敏感,而600 K以下低温区In原子偏聚随温度降低愈加明显。进一步探讨了 Ga85.8In14.2共晶合金过冷液体结构,发现从熔点以上降温到过冷液相区以及在过冷液相区冷却过程中并无异常结构转变发生,但在In原子偏聚区优先形成局域有序结构,促进液体凝固。理论结果显示过冷液体最后凝固形成与体心四方的In-I和Ga-III局域结构类似的有序结构,实验结果显示过冷液体晶化形成了正交Ga-I和体心四方的In-I相的混合结构。理论和实验晶化结构的不同可能是由于冷却速度的差异或者体系尺寸及边界条件的影响。第五章主要利用高温高压原位XRD和从头算分子动力学模拟,研究了 Ga85.8In14.2共晶合金高温高压极端条件下的液体结构及演变规律,并构建了 Ga85.8In14.2共晶合金高温高压“相图”。研究表明,无论在低温区(300 K)还是高温区(700 K)等温加压过程中,均未发现压力诱导的液液转变现象。理论结果显示,液体凝固初期存在相的选择,不同温度条件下压力诱导无序液体到有序固体转变机理不同。600 K及其以下温度(300,350,400,500和600 K)等温加压,液体首先形成类bcc局域有序结构再转变成稳定的类fcc有序体,而600 K温度以上(650,673和700 K)等温加压,液体可直接形成类bcc为主的稳定结构。第六章总结了博士期间的主要工作并展望了下一步有必要开展的研究工作。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-10-01)

袁道福[6](2018)在《以交叉分子束—时间切片离子成像技术研究H+HD→H_2+D反应散射及N_2O真空紫外光解动力学》一文中研究指出本文作者在论文工作期间成功搭建了一套高分辨交叉分子束-时间切片离子成像装置,完成了整套系统的全面调试与性能优化。通过特殊设计,装置可以搭配多种类、交叉角宽范围连续可调的束源系统。采用多级差分抽结构,提高了散射区域真空度,从而降低了背底噪声。搭配高分辨粒子探测系统,为实现基元化学反应的态-态动力学研究提供了重要实验基础。作者利用新搭建的系统对H+HD→H2+D的态-态散射动力学进行了深入研究,首次在实验上观测到该反应产物H2(v=0,j=1,3)的前向角分布振荡结构,由此获得了该反应散射的过渡态和中间体相关的重要动力学信息。同时,对N2O分子的真空紫外光解动力学开展实验研究,分析获得了激发解离过程中的电子态耦合作用,以及分子激发态的几何构型信息。气相化学反应是原子与分子的散射过程,散射中处于特定量子态的产物的精细角分布(如散射振荡结构)由于包含了散射分波的量子干涉信息,因而对研究化学反应中的量子效应具有非常重要的意义。氢交换反应及其同位素取代反应是最简单的原子分子反应,作为化学动力学研究领域的重要基准体系一直受到人们的广泛关注。但是由于反应截面较小,以及受到实验技术分辨率的限制,该反应中产物角分布上的精细结构是否存在、以及表现如何在相当长的时间内一直无法得到实验结果的支持。为此,作者利用新搭建的高分辨交叉分子束-时间切片离子成像实验装置,结合近阈值(1+1')共振增强多光子电离技术,对H+HD→H2+D反应在1.35 eV碰撞能下的动力学进行了研究,获得了转动态分辨的反应微分截面,观测到该反应产物H2(v=0,j=1,3)的前向角分布振荡结构。通过对这些振荡结构的测量和分析,结合精确的量子动力学理论研究,获得了对应前向散射的反应过渡态和中间体的细节信息,清晰的阐述了反应的前向散射信号主要来源于J=28附近分波的贡献。并且,该反应微分截面的前向振荡结构的叁维分布图样与大气光学中的日冕散射环十分类似。这是实验上首次观测到化学反应中的“日冕环”现象。除了分子散射之外,气相分子的光解过程在大气化学、燃烧化学等领域具有十分重要的意义。N2O分子在大气臭氧消耗以及全球变暖等过程中扮演着重要角色,而光解是大气中N2O消耗的主要途径。因此作者利用该成像装置,结合可调谐的真空紫外光源,分别研究了 N2O在124~134 nm区域以及142~149 nm区域的光解动力学。实验获得了产物O(1S0)和O(3pJ=2,1,0)的速度影像,进而得到反应产物的总平动能谱、角分布以及分支比等信息。对于124~134nm区域,从O(3PJ=2,1,0)+N2(B3Πg)通道的实验结果分析可知,N2O的D(1∑+)和3Πv态之间有强烈的偶合作用。对于O(1S0)+ N2(X1∑g+)和O(3PJ)+ N2(A3Σu+)通道的振动基态产物,结果表明主要来源于N20在线性构型下的平行解离过程,而振动激发的N2产物可能来源于更加弯曲的过渡态。对于142~149mn区域,从结果分析发现发现O(1S0)+ N2(X1∑g+)和O(3PJ=2,1,0)+ N2(A3∑u+)解离通道分别是来自于C(1Π)态和D(1∑+)态、C(1Π)态和A(1Σ-)态之间的非绝热偶合,从而生成高振动激发的N2产物。产物角度分布β值和转动分布特性表明弯曲过渡态在解离生成高振动激发的产物过程中起到十分重要的作用。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-01)

彭云峰[7](2018)在《基于并行构件技术的分子动力学模拟系统的设计与实现》一文中研究指出本文基于传统的分子动力学模拟方法和高性能计算平台的资源情况,提出了用并行构件技术解决分子动力学模拟软件开发的方法,使用高级语言编写分子动力学模拟软件的并行构件,提高了模拟软件的开发效率和运行性能。(本文来源于《数字技术与应用》期刊2018年01期)

魏也,周兵,桑胜波,邓宵,柴晶[8](2017)在《低能粒子束技术中尺寸效应的分子动力学研究》一文中研究指出采用分子动力学方法复现了铜团簇粒子束注入硅基底的动力学过程.基于平衡态的统计热力学理论,建立了单一粒子注入过程的数值模拟模型,系统研究了影响注入过程的相关参数,详细对比和讨论了粒子尺寸(数量)、初始注入能量和角度的影响.同时,使用可视化方法记录分析了界面处纳观相变过程,给出了注入率与各参数的线性函数关系,揭示了低注入能量域内的新特征和内在机理.所得模拟结果和相关数据为纳米尺度的功能器件设计、加工和性能分析提供了有效参考和理论依据.(本文来源于《中北大学学报(自然科学版)》期刊2017年06期)

许东,龙肇,李安平,肖华西,吴伟[9](2017)在《基于单分子成像技术研究纳米颗粒在液固界面上吸附/解吸附过程中的旋转动力学行为》一文中研究指出深入了解纳米颗粒在液固界面上的吸附和解吸附过程对纳米材料的应用具有非常重要的价值。我们开发了双偏振通道显微成像技术实时观测到了单个金纳米棒和棒状量子点在液固界面上的旋转行为,获得了史无前例的信息。单个纳米颗粒吸附在界面上后空间位置不发生明显改变,但是纳米颗粒仍然可以转动,在特定条件下我们捕捉到了四种旋转模式—不发生任何转动(S1),面内转动(S2),面外转动(S3),高速转动(S4)。增加纳米颗粒和界面的吸附力,纳米颗粒会从溶液中被吸附到界面上,转动模式依次从S4转变为S3,然后S2,最后S1。而解吸附时纳米颗粒的转动状态则由S1逐渐变为S4状态,最后离开界面。我们的单分子旋转成像技术将会成为研究物理、化学和生物学事件的重要工具。(本文来源于《中国化学会第十六届胶体与界面化学会议论文摘要集——第二分会:功能微纳米材料》期刊2017-07-24)

詹友胜[10](2017)在《利用同步辐射光电离质谱技术研究甲苯分子离解光电离动力学》一文中研究指出甲苯的光电离离解动力学研究是物理学、化学、以及大气环境科学的重要基础研究课题。本论文主要是利用同步辐射真空紫外光单光子电离、超声分子束和反射式飞行时间质谱技术相结合,开展对甲苯分子光电离解离动力学的实验研究。通过本研究确定甲苯母体分子的电离能,离解产物的出现势和离解能以及分子离子离解动力学等方面的数据。与此同时,利用Gaussian03软件G3方法计算甲苯分子光电离和光离解过程,并结合实验数据讨论甲苯分子光电离和离解机理。主要成果如下:在实验层面,研究了甲苯在7.5~25.5 eV的光电离离解过程。由实验得到甲苯的单电离和双电离的电离能分别为8.82和23.09 eV。同时也测得了通过电离解离产生的碎片离子C7H7+,C6H5+,C5H6+,C5H5+,C5H3+,C4H5+,C4H4+,C4H3+,C4H2+,C3H3+,C2H3+的光电离效率谱,大部分碎片离子的出现势和文献值都是符合的很好。利用量化计算对甲苯光电离解离进行理论计算,得到其电离能理论值为8.90 eV,与实验值基本吻合。理论计算也得到C7H7+,C5H6+,C5H5+碎片离子的出现势分别为11.15或11.03,13.69,16.28 eV。然后将实验和理论计算结果结合,详细的讨论了C7H7+,C5H6+,C5H5+离子的解离过程,同时理论计算也获得了解离过程中所涉及的中间体和过渡态。本研究将为原子分子数据库,提供甲苯分子的光电离离解动力学方面的参考信息;同时也为大气层甲苯污染的防治提供依据。(本文来源于《东华理工大学》期刊2017-06-09)

分子动力学技术论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

黏土矿物是一类具有层状结构的硅酸盐矿物。土水相互作用对土体许多宏观力学响应、物质运移和传导起重要影响。现有的实验技术和手段即很难在物理上微观探测黏土从绝对干燥至含微量水分子的吸附过程,也很难实现黏土对放射性核素吸附过程的跟踪。使用分子动力学模拟对黏土矿物的水化性质及对放射性污染物吸附性能进行研究。以蛭石、高岭土及蒙脱土叁种黏土矿物为研究对象,通过晶层间距、自扩散系数、径向分布函数、吸附复合物结构等模拟测试结果对蛭石的水化性能和黏土对放射性核素的吸附行为阐述。最后,对分子动力学模拟技术在岩土工程的应用发展进行了展望。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

分子动力学技术论文参考文献

[1].金肇岩,胡筱敏,孙通,赵研.脉冲电吸附技术深度脱氮及分子动力学模拟[J].中国环境科学.2019

[2].杨微,陈仁朋,康馨.基于分子动力学模拟技术的黏土矿物微观行为研究应用[J].岩土工程学报.2019

[3].叶毅扬,洪亮.基于中子散射、氘化技术和分子模拟探究蛋白质及及其表面水分子的动力学行为(英文)[J].物理学进展.2019

[4].薛萍.分子动力学模拟研究CO_2-EOR技术[D].山东大学.2019

[5].余晴.无序合金结构演化的同步辐射技术及分子动力学模拟的研究[D].浙江大学.2018

[6].袁道福.以交叉分子束—时间切片离子成像技术研究H+HD→H_2+D反应散射及N_2O真空紫外光解动力学[D].中国科学技术大学.2018

[7].彭云峰.基于并行构件技术的分子动力学模拟系统的设计与实现[J].数字技术与应用.2018

[8].魏也,周兵,桑胜波,邓宵,柴晶.低能粒子束技术中尺寸效应的分子动力学研究[J].中北大学学报(自然科学版).2017

[9].许东,龙肇,李安平,肖华西,吴伟.基于单分子成像技术研究纳米颗粒在液固界面上吸附/解吸附过程中的旋转动力学行为[C].中国化学会第十六届胶体与界面化学会议论文摘要集——第二分会:功能微纳米材料.2017

[10].詹友胜.利用同步辐射光电离质谱技术研究甲苯分子离解光电离动力学[D].东华理工大学.2017

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