检索结果-内蒙古大学图书馆

食品与生物技术学报 2019年第8期38卷 141-141页

会议名称:中国化学会2019年全国高分子学术论文报告会会议时间:2019年10月15-19日会议地点:陕西省西安市主办方:中国化学会承办方:中国化学会高分子学科委员会、西北工业大学会议内容:2019年全国高分子学术论文报告会将围绕高分子材料... 详细信息

会议名称:中国化学会2019年全国高分子学术论文报告会会议时间:2019年10月15-19日会议地点:陕西省西安市主办方:中国化学会承办方:中国化学会高分子学科委员会、西北工业大学会议内容:2019年全国高分子学术论文报告会将围绕高分子材料的基础、前沿与交叉研究、设计与加工、产业化等方面最核心和最前沿问题,设大会特邀报告、分会特邀报告、分会口头报告和墙报展讲4种报告形式,涵盖多个交流议题,如:高分子化学、生物大分子、高分子物理与软物质、高分子物理化学、高分子理论计算模拟、生物医用高分子、光电功能高分子、能源高分子、高分子组装与超分子体系、高性能高分子(空天高分子)、高分子加工、高分子共混与复合体系、共价骨架高分子与二维高分子、生物基高分子、高分子工业、高分子研究成果发布与转化市场、高分子教育与学科发展、中美高分子论坛和“一带一路”高分子前沿论坛等,大会将邀请300余所国内外高校院所、企事业单位、外资企业和行业协会等教授、技术专家、企业人员和学生等3 000余人参加。

关键词：高分子材料中国化学会生物医用高分子生物大分子高分子加工高分子工业消息学术论文

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计算化学与化学武器公约（CWC）

计算化学与化学武器公约（CWC）

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2019中国化学会第十五届全国计算（机）化学学术会议

作者：丁晓琴丁俊杰潘里李大禹王亮亮北京药物化学研究所

1997年正式生效的《关于禁止发展、生产、储存和使用化学武器及销毁此种武器的公约》（简称化学武器公约（CWC））,至今已有22年。CWC制定了严格的宣布与核查措施（包括常规例行视察和质疑性视察）,并要求在其生效后全面执行这些措施,... 详细信息

1997年正式生效的《关于禁止发展、生产、储存和使用化学武器及销毁此种武器的公约》（简称化学武器公约（CWC））,至今已有22年。CWC制定了严格的宣布与核查措施（包括常规例行视察和质疑性视察）,并要求在其生效后全面执行这些措施,该公约为全世界范围内的化学武器管控及销毁做出巨大贡献。然而,随着科学技术的迅速发展,CWC履约面临诸多的挑战。近年来,使用神经毒剂和毒素等化学武器的恐怖主义活动频发。从1995年的日本东京地铁事件到叙利亚的系列化学武器事件;从2018年3月和6月在英国发生的两起化学毒剂中毒到美国的蓖麻毒素邮件事件等,表明恐怖主义使用化学与生物武器的威胁依然存在。计算量子化学、化学生物学、纳米化学技术、脑科学、人工智能、信息技术等学科融合与发展,对CWC的实施产生了日益显著的影响。一方面,新技术的出现对履约核查、防护、侦检和洗消等防化科研注入崭新的发展动力;另一方面,存在被滥用的可能性。如合成生物学、代谢工程和生物介导化学品的发展,生产可用作化学武器的有毒化学品（包括毒素和生物调节素）的可能性增加,导致双用途技术风险继续加大,从而使未来CWC的实施与核查面临新的技术挑战。为此,禁化武组织专门成立了科学咨询委员会（SAB）,不断地审议和评估科学技术进步和发展对履约的影响。本文旨在结合防化科研的特点,从技术发展的角度介绍计算化学在防化科研中的潜在应用,包括近阶段完成的主要工作:采用量子化学从头计算技术,建立涵盖多种重要理化性质的理论预测方法,如基于概念密度泛函理论（CDFT）化学反应性动态指数应用于胆碱酯酶不可逆抑制剂的毒性精确评估、若干有机磷酸酯类农药和神经毒剂的水解反应性理论预测、普通有机分子或药物热分解稳定性的理论预测等;下一步工作的若干设想:（1）构建基于量子力学的高精度构性关系方法和神经毒剂与胆碱酯酶的抑制机制、水解机制、老化机制等复杂体系的多尺度模拟技术,从而为新型具有催化活性的生物酶设计、小分子解毒剂的设计等提供理论指导;（2）将理论计算与实验光谱技术密切结合,融入合适的人工智能技术,构建一种基于VCD和ROA光谱学的新型手性毒物药物分子的检测方法与毒性评估平台,为建立手性有毒物质的快速、特异性识别检测与毒性评估装备提供新的技术手段和研发途径;（3）发展计算毒理学新方向,解决非动物实验方法的替代毒理学问题,为小分子毒物药物的快速筛选评估提供技术平台。基于上述三个设想,努力构建一种快速精准的化合物毒性、活性、结构解析功能预测评估的一体化智能平台,进而加快推进防化装备的发展。

关键词： CWC履约高精度的结构与性能关系多尺度模拟手性毒物药物QSAR 计算毒理学

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金属纳米催化剂二氧化碳电还原活性位点的原子解析

金属纳米催化剂二氧化碳电还原活性位点的原子解析

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中国化学会·第一届全国二氧化碳资源化利用学术会议

作者：程涛 William A Goddard 苏州大学功能纳米与软物质研究院 Materials and Process Simulation Center California Institute of Technology

纳米金属催化剂在二氧化碳电还原反应中表现出了明显优于同类体相催化剂的催化活性。例如,金纳米颗粒在低电压下可以几乎以100%的效率将二氧化碳还原为一氧化碳,铜纳米颗粒则可以有效的促进碳-碳偶联形成二碳和多碳产物。尽管已有大量... 详细信息

纳米金属催化剂在二氧化碳电还原反应中表现出了明显优于同类体相催化剂的催化活性。例如,金纳米颗粒在低电压下可以几乎以100%的效率将二氧化碳还原为一氧化碳,铜纳米颗粒则可以有效的促进碳-碳偶联形成二碳和多碳产物。尽管已有大量实验和理论工作试图解释纳米催化剂活性的起源,但是从原子水平上解析催化剂活性位点依然非常困难。在本工作中,我们利用多尺度模拟方法在计算机上模拟了金纳米催化剂和铜纳米催化剂在碳纳米管（CNT）上的气相沉积生长过程,并得到了一个负载在CNT上的10纳米厚度的金属颗粒（见图1）通过随机扫描催化剂表面位点,并利用反应中间体的反应能量作为描述符,我们成功地分辨出金纳米颗粒和铜纳米颗粒的催化位点的原子结构。以此为指导,我们通过计算机扫描的方法,预测了20种合金的催化表现。预测发现,金-铁合金具有潜在的高催化效率。通过与实验课题合作,我们成功的合成了金-铁催化剂,并实验验证了预测得到的高催化活性。我们通过原位模拟方法预测了反应中间体的振动谱,并通过与实验比对,成功辨认了两种重要的反应中间体。

关键词：原子水平的多尺度模拟纳米催化剂二氧化碳电还原计算机材料设计

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晶格Boltzmann方法中精确计算流体的力

晶格Boltzmann方法中精确计算流体的力

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第十一届全国软物质与生命物质物理学术会议

作者：闻炳海广西区桂林市广西师范大学计信学院 541004

晶格Boltzmann 方法是起源于动理学理论和元胞自动机的介观数值模拟方法，在模拟复杂流体运动，特别是颗粒悬浮运动和多相流等领域取得了显著的成功。在计算流体与结构之间的相互作用力时，通过引入相对速度，提出了伽利略不变的动量交... 详细信息

晶格Boltzmann 方法是起源于动理学理论和元胞自动机的介观数值模拟方法，在模拟复杂流体运动，特别是颗粒悬浮运动和多相流等领域取得了显著的成功。在计算流体与结构之间的相互作用力时，通过引入相对速度，提出了伽利略不变的动量交换法。该方法简单、精确、高效，而且与边界的几何形状无关。它只使用局部数据，方便实施并行计算和三维模拟。它具有良好的稳定性，流体力计算结果的波动非常小，甚至不需要进行时间平滑处理。在数值模拟多相流的研究中，基于热力学自由能理论计算非理想力，提出了同时满足热力学一致性和伽利略不变性的多相流模型。该模型物理清晰、易于实施，可以方便地配合不同的状态方程用于模拟各种多相流系统。化学势是驱动相分离和表达润湿性的有效途径，在进一步的研究中，我们基于化学势计算非理想力，提出了基于化学势的多相流模型。它在数学上等价于基于压力张量计算非理想力的模型，但是避免了计算压力张量和张量散度，获得了更高的计算效率。该模型配合化学势边界条件，可以有效地模拟润湿现象，其接触角可以用表面化学势线性调节。

关键词：晶格Boltzmann方法流固耦合非理想力表面润湿

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MXene材料对关键放射性核素的吸附与固定化研究

MXene材料对关键放射性核素的吸附与固定化研究

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中国化学会第十届全国无机化学学术会议

作者：王琳石伟群中国科学院高能物理研究所核能放射化学实验室

核能是一种能量密度高、技术成熟的清洁能源,是我国未来能源发展战略的重点。随着国内反应堆的陆续投产,每年将会产生数量显著的强放射性乏燃料亟待处理,因此需要开发新材料和新技术用于放射性核素的分离提取和放射性废物的妥善处置。... 详细信息

核能是一种能量密度高、技术成熟的清洁能源,是我国未来能源发展战略的重点。随着国内反应堆的陆续投产,每年将会产生数量显著的强放射性乏燃料亟待处理,因此需要开发新材料和新技术用于放射性核素的分离提取和放射性废物的妥善处置。二维过渡金属碳/氮化物（MXene）主要由MAX相三元金属陶瓷材料进行选择性刻蚀得到,因其具有大比表面积、丰富的活性位点、高离子交换容量、可控的层间距以及良好的亲水性等诸多优点,在放射性核素的吸附分离领域具有广阔的应用前景。近年来,高能所核能放射化学实验室通过批次吸附实验、光谱学分析以及理论计算等手段对不同MXene（VCT,TiCT,TiCT）与放射性核素(U,Th等)在溶液环境下的作用机理进行深入研究,发现MXene可以通过内配位、离子交换和还原固定等多种途径实现对放射性核素的高效富集分离与封装固定（图1）。研究团队2016年以VCT吸附U（VI）为示范,首次在国际上将MXene材料用于放射性废水处理（ACS ***&Interfaces,2016,8,16396）。利用MXene独特的多层结构,通过对层间距的合理调控实现了TiCT对锕系离子5倍以上的增强吸附和优异的核素封装固定效果,该研究结果表明TiCT可用于环境水体中铀污染的深度净化以及核废物的长期固定处置（***.,2017,53,12084）。鉴于含钛化合物在还原地质环境中能够与铀形成结构稳定的原生铀矿石（如钛铀矿,UTiO）,从MXene中筛选出高反应活性的TiCT,通过"吸附-还原"策略实现了其对U（VI）的原位固定,发现还原产物的种态具有p H依赖性,该工作为抑制酸性环境中铀的迁移提供了新思路,进一步研究表明TiCT可用于酸性地浸废液中铀的高效清除（***.,2018,52,10748）。针对多层MXene无法充分利用层间活性位点以及本征的负表面电荷不利于其与阴离子核素种态相互作用等难题,研究团队采用阳离子型聚电解质修饰TiCT纳米片,制备了具有三维网状结构的复合材料TCNS-P用于对Re（VII）(Tc（VII）模拟物)的选择性去除,为未来开展MXene基材料还原固定Tc（VII）的研究提供了重要实验参考（***.,2019,53,3739）。

关键词： MXene材料锕系元素还原固定

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可移动的DNA包裹的胶体颗粒体系的自组装:熵使软晶体稳定

可移动的DNA包裹的胶体颗粒体系的自组装:熵使软晶体稳定

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第十一届全国软物质与生命物质物理学术会议

作者：胡皓 Pablo Sampedro Ruiz 倪冉南洋理工大学化学与生物医学工程学院新加坡 637459 安徽大学物理与材料科学学院合肥230601 南洋理工大学化学与生物医学工程学院新加坡 637459

DNA 不仅是遗传信息的载体，还可以被利用于设计胶体颗粒之间的相互作用。可以将末端为互补的DNA 单链的两种接枝包裹到胶体颗粒表面，通过设计DNA 单链的碱基序列、接枝的长度、接枝的密度等等来控制颗粒之间的相互作用，实现复杂的自... 详细信息

DNA 不仅是遗传信息的载体，还可以被利用于设计胶体颗粒之间的相互作用。可以将末端为互补的DNA 单链的两种接枝包裹到胶体颗粒表面，通过设计DNA 单链的碱基序列、接枝的长度、接枝的密度等等来控制颗粒之间的相互作用，实现复杂的自组装结构。最近，有研究者提出用可移动的DNA 来包裹的胶体颗粒，这样可以不用高接枝密度就能缓和颗粒运动的动力学壁垒，而且允许不用打补丁就实现配位数的控制。然而，这个新颖的系统的自组装机制还很不清楚。结合理论和计算机模拟，我们得到了这一系统在二维和三维的相图。我们发现，当DNA 结合强度很大、甚至是趋于无穷时，存在稳定的软的正方相和氯化铯相。我们证明了这些软相是由于振动熵而稳定的，并且当DNA 结合强度趋于无穷时，软模在稳定软相中起到了重要的作用。可移动的DNA 包裹的胶体颗粒系统中这种特殊的熵效应与传统的分子的自组装很不一样，它提供了利用可移动的DNA 包裹的胶体颗粒来设计新的功能材料的新思路。

关键词： DNA包裹的胶体颗粒自组装熵效应

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恒定pH分子动力学的研究进展

恒定pH分子动力学的研究进展

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第十一届全国软物质与生命物质物理学术会议

作者：黄艳东集美大学计算机工程学院厦门市集美区银江路183号361021

pH表征溶液的酸碱度,是自然界中许多生物化学过程的调控因子,例如酶的催化反应,细胞离子通道的开关,蛋白质折叠和聚集以及脂质分子的自组装等.然而,传统的分子动力学模拟并没有考虑溶液酸碱度对可滴定基团质子化态的影响.人们一般只能... 详细信息

pH表征溶液的酸碱度,是自然界中许多生物化学过程的调控因子,例如酶的催化反应,细胞离子通道的开关,蛋白质折叠和聚集以及脂质分子的自组装等.然而,传统的分子动力学模拟并没有考虑溶液酸碱度对可滴定基团质子化态的影响.人们一般只能根据已知的可离子化基团(如天冬氨酸、谷氨酸和组氨酸)在溶液中的pKa或者基于晶体结构估算的pKa来设定可滴定位点在分子动力学模拟中的质子化态.其中,pKa是一个重要的实验可观测量.通过pKa可以获得一个可滴定位点在某个pH条件下的质子化和去质子化反应平衡的信息.由于实验条件的限制,通常只能测得一些结构相对简单的分子的pKa.实际上,生物大分子(如蛋白质、DNA和RNA)复杂的分子间相互作用可导致分子上可滴定位点的pKa发生偏移.为了研究pH依赖的分子机制,我们可以采用理论的工具(例如恒定pH分子动力学(CpHMD))来预测pKa以及不同pH条件下的热力学和动力学性质.CpHMD利用Henderson-Hasselback方程将环境变量pH考虑到分子动力学模拟,不仅可以预测可滴定位点的pKa,还能提供质子化态与分子构型的耦合.这里我们将介绍恒定pH分子动力学方法的最新进展[1,2],以及最近该模拟技术在研究酶催化机理等方面的应用[3-6].

关键词：分子动力学 pH 酶

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神经元动力学与树突计算的建模与分析

神经元动力学与树突计算的建模与分析

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第十一届全国软物质与生命物质物理学术会议

作者：李松挺上海交通大学数学科学学院与自然科学研究院

神经元通常被认为是大脑计算的基本单元。为理解大脑的信息处理机制，对神经元动力学的数学建模与分析已成为一种非常有效的研究手段。目前人们已经发展出多种神经元模型分别从不同的角度去描述神经元。值得一提的是，在这些模型中，有... 详细信息

神经元通常被认为是大脑计算的基本单元。为理解大脑的信息处理机制，对神经元动力学的数学建模与分析已成为一种非常有效的研究手段。目前人们已经发展出多种神经元模型分别从不同的角度去描述神经元。值得一提的是，在这些模型中，有两类较为流行的模型——多节段神经元模型(multi-compartment models)与点神经元模型(single-compartmentmodels)。一般来说，多节段神经元模型中包含了神经元的树突空间结构与动力学，更具生物学的真实性。然而该模型的数学形式通常为高维耦合偏微分方程组，故使得我们对模型的理论分析与数值模拟都面临较大挑战。比较而言，点神经元模型只刻画神经元细胞体一点处的结构与动力学，数学形式通常为低维常微分方程，故有利于我们开展对模型的理论分析与数值模拟。然而点神经元模型舍弃了神经元的空间结构，被认为是对真实神经元的过度简化。综上所述，我们亟需发展一类神经元模型，它既具有较为真实的生物学细节，同时具有简单的数学结构。在此次报告中，我将利用渐近分析的方法，推导一类可描述树突空间结构的点神经元模型，并通过仿真神经元模拟与生物学实验两个角度验证模型的正确性。一方面，与现有的点神经元模型相比，我们所推导的模型可以刻画多种树突计算的功能，如神经元的朝向选择功能与同时探测功能。另一方面，与现有的多节段神经元模型相比，我们的模型具有更低的计算复杂度，可有望被用于大尺度的仿真神经元网络模拟，有助于研究与树突计算相关的大脑信息处理机制。

关键词：神经元多节段模型单节段模型动力学树突计算

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第一性原理预测染料敏化太阳能电池的效率

第一性原理预测染料敏化太阳能电池的效率

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第十三届全国量子化学会议

作者：杨振清李宽 Jacquiline Cole 中国石油大学(北京)理学院剑桥大学卡文迪许实验室

量子化学计算模拟在DSC方面的应用目前面临着一定的挑战,由于没有足够精确和普适性良好的理论计算模型来处理量子化学计算模拟获得的性能数据,使得无法预知新设计染料及其DSC的光伏性能。从理论上准确地预测DSC光伏性能可以准确的指导实... 详细信息

量子化学计算模拟在DSC方面的应用目前面临着一定的挑战,由于没有足够精确和普适性良好的理论计算模型来处理量子化学计算模拟获得的性能数据,使得无法预知新设计染料及其DSC的光伏性能。从理论上准确地预测DSC光伏性能可以准确的指导实验,并避免大量实验尝试带来的物质和时间的浪费及其对人和环境的伤害。我们从一个全新的角度给出了全新的DSC光伏性能的理论计算模型,并且选取了三类六种经典染料及其构成的DSC对模型进行了检验。结

关键词：染料敏化太阳能电池光伏性能第一性原理

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五唑阴离子形成和分解机理的理论计算研究

五唑阴离子形成和分解机理的理论计算研究

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中国化学会第14届全国计算(机)化学学术会议暨分子模拟国际论坛

作者：尉涛马义丁来蔚鹏刘英哲葛忠学任淦氮氟化工资源有效利用国家重点实验室西安近代化学研究所

最近五唑阴离子的合成取得了重大突破。[1, 2]它是继叠氮阴离子[3]和五氮阳离子[4]之后第三个宏观量级别的均聚氮结构。最近几年我们致力于亚稳态富氮物质的理论计算研究。[5-9]因此在第一时间开展了五唑阴离子形成和分解的相关势能面... 详细信息

最近五唑阴离子的合成取得了重大突破。[1, 2]它是继叠氮阴离子[3]和五氮阳离子[4]之后第三个宏观量级别的均聚氮结构。最近几年我们致力于亚稳态富氮物质的理论计算研究。[5-9]因此在第一时间开展了五唑阴离子形成和分解的相关势能面计算。多种量子化学方法计算结果表明:芳基五唑形成阴离子自由基比较困难,它是影响了五唑阴离子形成的决定因素;芳基五唑释放氮气和其碳氮键裂解形成五唑阴离子的过程存在竞争关系;五唑阴离子能够进一步被氧化,形成更稳定的五唑氧化物。本研究提出的观点有助于进一步理解五唑阴离子形成和分解机理,其中一些还需未来实验和更高级别理论计算的印证。

关键词：聚氮量子化学反应机理

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