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六亚甲基二异氰酸酯与丙烯酸羟乙酯反应动力学及热动力学研究: 2024年; 研究了六亚甲基二异氰酸酯(HDI)与丙烯酸羟乙酯(HEA)在聚氨酯合成反应中的动力学和热动力学特征。在反应动力学方面,采用甲苯-二正丁胺滴定法获取了反应转化率数据,分别构建了二级动力学模型和Sato动力学模型来拟合实验数据。结果表明:该反应符合Van't Hoff近似规则;低转化率时,二级动力学模型拟合效果较好;而在高转化率时,由于存在自催化作用,Sato动力学模型具有更好的拟合优势;在热动力学方面,使用绝热加速量热仪(ARC)对反应放热进行了表征分析,结果显示该反应的热动力学反应级数为0.8,表观活化能为57.51 kJ/mol。该研究为聚氨酯的安全、高效和绿色合成提供了科学理论依据。; 周瑞翔李韦龙董永路桂雪峰胡继文林树东; 关键词：六亚甲基二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯反应动力学热动力学绝热加速量热仪

基于网络药理学、分子对接及分子动力学研究巴马汀抗菌作用机制: 2024年; 目的基于网络药理学、分子对接及分子动力学研究巴马汀的抗菌作用机制。方法通过Swiss Target Prediction网站预测巴马汀的药物靶点,并与GeneCards和OMIM数据库检索的抗菌靶点相映射得到巴马汀抗菌潜在作用靶点;利用STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白质-蛋白质相互作用网络并筛选关键靶点;使用DAVID数据库对潜在作用靶点进行基因本体(GO)功能分析和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析并做可视化处理,构建出巴马汀“成分-靶点-通路”网络;经分子对接和分子动力学模拟对巴马汀与关键靶点的结合进行验证;体外抑菌实验验证巴马汀的抗菌活性。结果共筛选出28个巴马汀关键抗菌靶点,富集到199个GO条目和105条相关通路,“成分-靶点-通路”网络分析表明MAPK8、RAC1、STAT3为巴马汀关键抗菌靶点;分子对接结果表明,巴马汀与关键靶点MAPK8和RAC1有很好的结合作用;分子动力学研究发现巴马汀与蛋白之间存在氢键及疏水作用,使巴马汀能够稳定地与靶点蛋白结合;体外抑菌实验证明巴马汀对金黄色葡萄球菌和白色念珠菌均有较强的抑制活性,且与阳性药联用有协同作用。结论巴马汀可能通过内分泌抵抗和PI3K-Akt、FoxO等信号通路抑制MAPK8和RAC1的基因表达发挥抗菌作用。; 徐曦陈双扣王瑜朱万宏任风鸣; 关键词：网络药理学分子对接分子动力学模拟抑菌实验

干摩擦和水润滑条件下丁腈橡胶摩擦学性能的分子动力学研究: 2024年; 目的探究丁腈橡胶(NBR)在干摩擦和水润滑条件下的微观润滑机理。方法通过分子动力学(MD)模拟NBR在干摩擦和水润滑条件下的摩擦学性能。结果水润滑条件下,NBR的摩擦系数和磨损率比干摩擦条件分别降低了75%和90%。这主要源于水分子在摩擦界面的作用,它不仅降低了界面温度(从331 K降至301 K),而且提高了原子浓度和速度(分别增加约49%和6倍)。此外,径向分布函数(RDF)、均方位移(MSD)和动能的模拟分析表明,水分子的加入削弱了对偶与NBR分子链之间的相互作用力,进而形成稳定的润滑膜。结论润滑膜的形成是改善NBR摩擦学性能的根本原因。该研究从原子层面深入理解了润滑机理。; 闫英男邵明超; 关键词：分子动力学模拟水润滑丁腈橡胶

温度梯度下Zr晶界迁移的分子动力学研究: 2024年; 定向退火技术广泛应用于提升高温合金综合性能,其构建温度梯度环境驱动晶界定向迁移,获得性能优异的柱状晶组织。然而,不同晶界的迁移能力差异较大,对柱状晶组织的形成造成阻碍。为了更好的调控定向退火工艺,本研究采用分子动力学方法对α-Zr中多个晶界在温度梯度下的迁移行为进行研究,归纳不同晶界在迁移过程中能量变化特征与迁移行为之间的规律,阐明超额势能与预熔温度等因素影响晶界迁移的机理。研究发现,原子势能越高则迁移激活焓越低,预熔温度越低则驱动力越大,晶界越容易发生迁移。这一发现可为解释温度梯度环境下晶粒的异常长大与晶界的停止迁移提供理论依据,为更好调控此类合金微观组织、获得均匀柱状晶提供理论参考。; 冷恩贵金娜杨劼人; 关键词：晶界迁移分子动力学模拟

季戊四醇固固相变材料导热性能的分子动力学研究: 2024年; 火力发电中余热耗散现象不可避免,有效地利用电厂余热不仅带来直接的经济效益,而且也是实现双碳目标的重大举措。季戊四醇具有稳定性好、安全性高,并且在一定温度时会发生体心立方结构(α相)与面心立方结构(γ相)相互转化的优点,因而在固固相变领域具有良好的应用场景.研究季戊四醇在不同温度时的导热性能对工业余热回收利用十分必要.本文利用分子动力学模拟方法,分别对季戊四醇相变前后的两种相态的导热性能开展了研究.为了揭示季戊四醇热导率变化的物理机理,进一步对X射线衍射图谱、声子态密度、不同频率的声子贡献以及不同类型的作用力贡献开展分析.研究结果表明,随着体系温度升高,α相季戊四醇的热导率逐渐下降.当温度超过相变温度,季戊四醇由α相转变为γ相,热导率大幅下降.相比于α相,γ相季戊四醇热导率的降低归因于:(1)γ相季戊四醇晶胞结构发生了变化,分子间氢键遭到破坏;(2)γ相季戊四醇晶体内声子散射增强;(3)主导声子频率的不同导致了α相和γ相季戊四醇热导率差异;(4)γ相季戊四醇晶体中对热导率贡献最大的键拉伸作用力占比较小.研究结果可为工业余热回收利用发展及固固相变材料的开发和设计提供理论指导.; 崔柳景照硕张卫潮祝朝阳陈栓俊王士星; 关键词：分子动力学模拟季戊四醇热导率

低温壁面二氧化碳凝华特性的分子动力学研究: 温室气体的排放导致了全球变暖和气候变化等环境问题。作为主要温室气体,CO2的排放问题引起了人们的极大关注。因此,捕集CO2遏制全球变暖成为全球共识,在过去的几十年里,人们致力于开发CO2捕获、储存和利用的新技术。低温CO...; 任泽宇; 关键词：CO2 凝华成核分子动力学模拟

氦对钨传热性能影响的分子动力学研究: 2024年; 采用分子动力学方法研究了氦辐照对金属钨传热性能的影响,从原子尺度分析了单晶钨与多晶钨的热导率随氦含量的变化及其微观机理。结果表明:随着氦原子从0增加至500,钨中的缺陷对数目呈先增加后减少的趋势,单晶钨中氦原子为230个时缺陷对数目达到峰值123,多晶钨中氦原子为480个时缺陷对数目达到峰值124;钨金属的晶体结构从bcc转变为bcc、fcc和hcp等多种结构共存。钨的热导率随氦含量增加波动明显,总体呈非线性减小趋势,在氦含量为0.75%时,单晶钨和多晶钨的热导率分别下降1.44%和1.3%。氦辐照下钨金属内缺陷的产生、聚集及晶体结构的变化是其热导率下降的主要原因。; 时永兴张宝玲闫鹏辉; 关键词：分子动力学模拟传热性能

NiNb金属玻璃原子结构和力学性能的分子动力学研究: 2024年; 采用分子动力学模拟的方法,对不同成分的NiNb合金进行原子结构和力学性能方面的研究。通过对降温过程中玻璃转变温度的变化和高温熔体混合焓、混合熵的变化对比发现,在成分点c_(Ni)=0.65前后,合金表现出截然不同的变化趋势。同时利用双体分布函数,配位数,Warren-Cowley参数,键对分析,准近邻原子等方法对NiNb合金进行原子结构相关分析,发现在c_(Ni)=0.65前后,部分结构参数也表现出不同趋势,说明在此成分点前后,NiNb金属玻璃在原子结构上差异较大。综合热力学和结构参数的变化,c_(Ni)=0.65可能是两个合金体系的分界点,c_(Ni)=0.65之前为Nb基,c_(Ni)=0.65之后为Ni基。最后对力学性能进行了模拟,发现力学性能的表现主要和不同成分下NiNb之间的结合方式相关。此项研究有利于加深对金属玻璃原子结构和力学性能的理解。; 马亮潘少鹏牛晓峰; 关键词：金属玻璃分子动力学模拟原子结构

湿热环境下CFRP/混凝土界面劣化机理的分子动力学研究: 应用碳纤维增强复合材料(CFRP)对混凝土结构进行加固和强化是一种广泛采用的手段,特别是采用外贴CFRP方法增强混凝土结构的性能,已成为当前的研究焦点。通常情况下,CFRP片材会通过粘接剂(如环氧树脂)固定在混凝土表面。...; 谢一平; 关键词：分子动力学模拟水化硅酸钙硅烷偶联剂

功能梯度表面液滴定向输运动态行为的分子动力学研究: 蒸汽冷凝机制广泛应用于民用制冷、工业换热以及农业种养保温领域。开发高效先进冷凝传热技术对于升级两相换热产业技术、节能减排均具有重要意义。液滴的定向输运可以促进冷凝过程中冷凝液滴的去除和冷凝表面的更新,提高蒸汽冷凝效果。基...; 陈鑫诺; 关键词：分子动力学模拟滴状冷凝

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