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甲基丙烯酸与甲醇酯化反应动力学研究

甲基丙烯酸与甲醇酯化反应动力学研究

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第十一届全国环境催化与环境材料学术会议

作者：冉然李增喜李春山中国科学院大学化学科学学院中国科学院过程工程研究所

以甲基丙烯酸(MAA)和甲醇(MeOH)为原料,在加压条件下采用NKC-9树脂催化合成甲基丙烯酸甲酯(MMA),并对其反应动力学进行了初步研究。通过反应条件优化得到最优反应条件为:搅拌转速为400 rpm,催化剂粒径为20-30 mesh,MAA与MeOH的摩尔比为1... 详细信息

以甲基丙烯酸(MAA)和甲醇(MeOH)为原料,在加压条件下采用NKC-9树脂催化合成甲基丙烯酸甲酯(MMA),并对其反应动力学进行了初步研究。通过反应条件优化得到最优反应条件为:搅拌转速为400 rpm,催化剂粒径为20-30 mesh,MAA与MeOH的摩尔比为1:1.2、压力为0.3 Mpa、催化剂用量为8%。动力学研究结果表明该酯化反应动力学符合L-H模型,模型误差在5%以内,实验结果可靠,计算得到反应活化能为44.38 kJ/mol,反应焓变为87.33kJ/mol,反应熵变为254.78J/(mol.K)。

关键词：酯化反应甲基丙烯酸甲酯动力学

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载体表面预处理调控金红石型TiO2负载PdO的催化构效关系

载体表面预处理调控金红石型TiO2负载PdO的催化构效关系

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第十一届全国环境催化与环境材料学术会议

作者：刘福燕王翔刘文明方修忠徐香兰南昌大学化学学院

对于活性炭负载的Pd催化剂,研究发现对活性炭载体表面进行预处理不仅影响Pd纳米粒子尺寸,而且影响Pd物种存在状态,从而影响其对加氢反应选择性[1]。密度泛函理论计算表明,通过在金红石型Ti O载体表面构筑氧缺陷可降低CO在PdO/TiO催化剂... 详细信息

对于活性炭负载的Pd催化剂,研究发现对活性炭载体表面进行预处理不仅影响Pd纳米粒子尺寸,而且影响Pd物种存在状态,从而影响其对加氢反应选择性[1]。密度泛函理论计算表明,通过在金红石型Ti O载体表面构筑氧缺陷可降低CO在PdO/TiO催化剂上氧化的活化能[2]。因此,本文旨在对载体表面预处理且不改变载体比表面积时,探究氧化物载体表面存在氧缺陷对活性组分的影响及其催化构效关系。本文选用体相金属-氧键不可还原的金红石型TiO为载体,采用不同温度氢热处理构筑

关键词：载体预处理金红石型TiO2 构效关系

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利用XRD外推法探讨Sn-Cr-O固溶体用于VOC燃烧的构效关系

利用XRD外推法探讨Sn-Cr-O固溶体用于VOC燃烧的构效关系

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第十一届全国环境催化与环境材料学术会议

作者：王冬雪李倩刘瑞郭瑶刘建军徐香兰王翔南昌大学化学学院江西宝安新材料科技股份有限公司

SnO2与其它金属氧化物（如Ce、Fe、Cr、Mn、Ta、Nb等）形成非连续替代固溶体结构后,具有良好的催化氧化活性[1,2]。为准确测定固溶体的晶格容量,即溶质离子对溶剂离子的最大取代量,从而深入理解固溶体催化剂的构效关系,我们首次发展了... 详细信息

SnO2与其它金属氧化物（如Ce、Fe、Cr、Mn、Ta、Nb等）形成非连续替代固溶体结构后,具有良好的催化氧化活性[1,2]。为准确测定固溶体的晶格容量,即溶质离子对溶剂离子的最大取代量,从而深入理解固溶体催化剂的构效关系,我们首次发展了简单易行的XRD外推法用于定量非连续固溶体的晶格容量[3]。本文利用共沉淀法制备了一系列不同摩尔比的Sn-Cr-O催化剂,采用XRD外推法计算出了Cr离子在SnO和Sn离子在CrO

关键词： Sn-Cr-O固溶体 XRD外推法 VOC燃烧阈值效应

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高分子与纳米颗粒相互作用的模拟研究

高分子与纳米颗粒相互作用的模拟研究

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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：罗孟波浙江大学物理系杭州310027

高分子纳米复合材料中的高分子和细胞内部的生物大分子都处于拥挤空间中，拥挤物影响着高分子各个方面的性质。我们发现高分子与拥挤物的相互作用对高分子的扩散性质有明显影响。高分子在拥挤环境中不仅扩散变慢，而且扩散过程通常表现... 详细信息

高分子纳米复合材料中的高分子和细胞内部的生物大分子都处于拥挤空间中，拥挤物影响着高分子各个方面的性质。我们发现高分子与拥挤物的相互作用对高分子的扩散性质有明显影响。高分子在拥挤环境中不仅扩散变慢，而且扩散过程通常表现出反常性质---亚扩散，即质心的均方位移随时间非线性增长。类似的现象也在细胞中观察到，具有普遍性。计算机模拟研究了高分子在纳米颗粒的拥挤空间中亚扩散的规律和物理原因。我们发现高分子具有复杂的构型，高分子在扩散的同时其构象也发生变化，这导致高分子在纳米颗粒上的吸附时间趋于无穷，从而引起高分子在无序拥挤空间中的亚扩散。

关键词：高分子链纳米颗粒扩散模拟

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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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复杂流动过程中的多尺度与非平衡行为研究:超越Navier-Stokes的动理学建模与模拟

复杂流动过程中的多尺度与非平衡行为研究:超越Navier-Stokes的动...

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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：许爱国张广财北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088 北京大学应用物理与技术研究中心和高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室北京100871 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088

在自然界与工程领域存在大量形式各异的复杂流体系统(常温常压下的固体材料在爆轰或强冲击下也表现出复杂的流动行为)。物理建模与算法设计是数值实验研究中缺一不可的两个环节。物理建模层面的误差是无法通过算法精度提高来弥补的。本... 详细信息

在自然界与工程领域存在大量形式各异的复杂流体系统(常温常压下的固体材料在爆轰或强冲击下也表现出复杂的流动行为)。物理建模与算法设计是数值实验研究中缺一不可的两个环节。物理建模层面的误差是无法通过算法精度提高来弥补的。本报告从物理学角度思考各种不同尺度、不同粗粒化程度物理建模之间的区别与互补。宏观流动层面的非平衡(HNE,Hydrodynamic Non-Equilibrium)通常使用对应质量守恒、动量守恒和能量守恒的流体动力学方程组(Hydrodynamic equations)来描述。流体动力学模型的物理精度在很大程度上取决于本构关系的合理程度。非线性本构关系动理学机理的理解要求研究与宏观流动关系最密切的热动非平衡(TNE,Thermodynamic Non-Equilibrium)行为。

关键词：非平衡物理建模 Navier-Stokes方程 Boltzmann方程复杂物理场分析

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靶向微管蛋白鬼臼类抗肿瘤先导化合物深度挖掘

靶向微管蛋白鬼臼类抗肿瘤先导化合物深度挖掘

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第十一届全国化学生物学学术会议

作者：赵巍汤亚杰微生物技术国家重点实验室山东大学微生物技术研究院

微管蛋白抑制剂是一种能结合并损伤微管蛋白结构的靶向性药物,通过抑制正在进行有丝分裂细胞中的游离微管蛋白聚合,紊乱微管动态平衡,抑制肿瘤细胞正常有丝分裂,从而诱导肿瘤细胞凋亡。课题组十余年来一直致力于鬼臼类抗肿瘤先导化合物... 详细信息

微管蛋白抑制剂是一种能结合并损伤微管蛋白结构的靶向性药物,通过抑制正在进行有丝分裂细胞中的游离微管蛋白聚合,紊乱微管动态平衡,抑制肿瘤细胞正常有丝分裂,从而诱导肿瘤细胞凋亡。课题组十余年来一直致力于鬼臼类抗肿瘤先导化合物的高效挖掘,前期以微管蛋白为靶点合成了一系列硫取代鬼臼类化合物,其作用于HepG2、A549、HeLa、MCF-7等肿瘤细胞后,与公认的靶向微管蛋白抗肿瘤药物紫杉醇和诺考达唑相比,引起胞内微管紊乱现象更为明显,诱导肿瘤细胞凋亡率高。1.以硫取代鬼臼类化合物作为微管蛋白抑制剂的典型代表,解析了分辨率达2.2?的微管蛋白-1S复合物的晶体结构,先导化合物1S能够引起微管蛋白结构中的β微管蛋白上的环T7发生向外翻转,α微管蛋白上的环T5发生偏移,其中β微管蛋白上的环T7可以通过翻进和翻出参与抑制微管蛋白异源二聚体转变为直立状的可逆过程,α微管蛋白上的环T5可以通过改变其构象参与微管蛋白异源二聚体在微管解聚-聚合过程中结构的改变。药物一微管蛋白复合物晶体结构解析结果表明,计算机模拟与实测晶体结果一致,表明药物分子结构设计的准确性和科学性;2.药理机制研究表明,硫取代鬼臼类化合物通过增强微管蛋白结合引起肝癌细胞内游离微管蛋白含量增加,激活线粒体凋亡途径、应激级联反应和死亡受体途径,从而发挥良好的抗肿瘤活性。3.构建了"构效关系分析→先导化合物结构设计→化合物合成→活性筛选→构效关系总结"的研究模式。通过进一步分析微管蛋白-1S复合物的晶体结构,发现在1S作用位点附近除178位Ser外,还存在能与241位Phe和182位Val形成π-π共轭、氢键等相互作用的潜在亲和位点,可增强药物对微管蛋白的亲和力。据此,根据构效关系分析,在鬼臼毒素C-4位引入能与241位Phe、182位Val形成π-π共轭、氢键的分子片段,如卤代苯并含氮杂环类,设计合成了系列新鬼臼类衍生物,筛选到对肿瘤细胞增殖抑制活性达到纳摩尔级的具有抗肿瘤成药前景的先导化合物;上述研究为天然抗肿瘤先导化合物的高效挖掘提供了新思路和新方法。

关键词：鬼臼毒素药物-微管蛋白晶体复合物药物分子结构设计纳摩尔级抗肿瘤活性

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自电泳的微米马达强烈吸附于固体界面

自电泳的微米马达强烈吸附于固体界面

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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：刘畅杨思远王威张何朋上海交通大学哈尔滨工业大学深圳

人工合成的自驱动微米马达是一种消耗局域的能量转化为自身运动的一种微型装置，它们在药物输运等方面有很多潜在的应用。双金属马达通过电化学分解环境中的过氧化氢，在马达周围创造了一个不均匀的氢离子空间分布，电荷分布的不均匀形... 详细信息

人工合成的自驱动微米马达是一种消耗局域的能量转化为自身运动的一种微型装置，它们在药物输运等方面有很多潜在的应用。双金属马达通过电化学分解环境中的过氧化氢，在马达周围创造了一个不均匀的氢离子空间分布，电荷分布的不均匀形成了局域的电场，表面带负电的马达就在这种电场中发生电泳运动。由于使马达电泳的电场是由马达自身产生的，因此称此种驱动机理为自电泳。这些马达往往是在各种各样的边界边上运动的，所以理解边界如何影响马达的运动是非常重要的。我们使用全息显微观测的手段直接观察了在载玻片上边运动的马达和底面的倾角现象，通过进一步实验和模拟研究了双金属马达在固体边界运动的特点。我们发现马达在边界附近运动时，静电力和流体力的平衡导致马达吸附在边界附近运动;另外力矩平衡使得马达在运动时和边界呈现一个稳定的夹角，影响马达和边界夹角的一些因素也被揭示出来。通过在水平放置的显微镜装置进行的实验，我们研究了重力如何影响马达的运动，验证了马达在边界附近受力平衡和力矩平衡的计算结果。

关键词：自电泳自驱动微米马达边界

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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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软物质及柔性界面裂纹扩展的动力学及原位微观力学研究

软物质及柔性界面裂纹扩展的动力学及原位微观力学研究

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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：徐晔北京航空航天大学机械工程及自动化学院软物质物理及其应用中心

软物质体系因其具有较低的弹性模量，在外力载荷作用下往往表现出与传统硬质材料不同的力学行为，如大尺度形变、非线性形变的。其中，软物质体系及柔性界面上的裂纹扩展现象也有着独特的动态行为和力学机理。同时，软物质表现出的大形... 详细信息

软物质体系因其具有较低的弹性模量，在外力载荷作用下往往表现出与传统硬质材料不同的力学行为，如大尺度形变、非线性形变的。其中，软物质体系及柔性界面上的裂纹扩展现象也有着独特的动态行为和力学机理。同时，软物质表现出的大形变量为我们利用光学成像方法研究其微观力学行为提供了便利。本研究以胶体涂层干燥致开裂与硅胶材料界面脱附为研究体系，利用原位荧光共聚焦成像技术，对裂纹扩展的动力学及裂纹尖端附近的应力应变场进行了微观表征。本研究定量测量了由于干燥导致的胶体涂层中产生的裂纹尖端的形变和应力分布及演化，通过实验测量计算出了裂纹扩展的断裂模式、应力强度因子、临界应力等关键的物理参数，揭示了干燥致裂纹的力学机理。同时，本研究对光滑和规则形貌的柔性界面的脱附行为进行了微观力学测量，研究了界面形貌对脱附过程中界面应力的分布和演化的影响。最后，本研究所开发的对软物质及柔性界面的微观力学研究可广泛地用于其他软物质及生命体系的微观力学研究中。

关键词：应力应变荧光成像三维重构

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