检索结果-内蒙古大学图书馆

含能材料 2025年第2期33卷 156-164页

作者：黄超然潘葆李果王玉谢林生刘所恩赵俊波刘云章谭凯鑫华东理工大学机械与动力工程学院上海200237 山西北方兴安化学工业有限公司山西太原030008

针对推进剂压延过程中产生的含硝化甘油(NG)挥发物在多种固体表面凝结积聚、存在安全隐患的问题,基于分子动力学模拟方法,通过构建含NG挥发物和固体表面的混合体系模型,开展含NG挥发物在固体表面的凝结行为研究,探讨了NG质量分数、固体... 详细信息

针对推进剂压延过程中产生的含硝化甘油(NG)挥发物在多种固体表面凝结积聚、存在安全隐患的问题,基于分子动力学模拟方法,通过构建含NG挥发物和固体表面的混合体系模型,开展含NG挥发物在固体表面的凝结行为研究,探讨了NG质量分数、固体表面材质、固体表面粗糙度对含NG挥发物在混合体系中的径向分布函数、均方位移和扩散系数、相对密度分布等分子动力学特征参数的影响。结果表明:随着NG质量分数的增加,挥发物在固体表面的凝结物团簇尺寸逐渐减小,然而挥发物凝结比例则呈现先增加后降低的趋势,当NG质量分数为70%时,扩散系数为0.0364,挥发物凝结比例最大;当采用不同材质固体表面时,含NG挥发物在二氧化硅(SiO_(2))表面的凝结量明显大于材质为铜(Cu)、氧化钙(CaO)和铁(Fe)的表面,但SiO_(2)表面凝结物团簇的均匀性较差;表面粗糙度因素的引入对于SiO_(2)表面和Fe表面挥发物凝结量的影响相反,当SiO_(2)表面从光滑到粗糙度为0.4 nm时,扩散系数从2.1228增加到10.7156,挥发物在表面的凝结量上升;然而,当Fe表面从光滑到粗糙度为0.4 nm时,扩散系数从17.5673减小至1.8462,其表面挥发物的凝结量则有所下降。

关键词：硝化甘油(NG)挥发物固体表面凝结行为分子动力学模拟粗糙度

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高温作用下多组分燃料体系的分子动力学模拟

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石油学报(石油加工) 2025年第1期41卷 166-174页

作者：俞玥梅德清冯沛宋如蕃张占鹏江南大学机械工程学院江苏无锡214122 江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

采用Materials Studio软件Amorphous Cell与Dmol3模块构建了油酸甲酯、乙醇、正十四烷分子模型,应用Forcite模块进行油酸甲酯-乙醇-正十四烷三元体系退火处理,以充分释放体系分子结构应力,选择能量最低的构型进行分子动力学模拟,研究了... 详细信息

采用Materials Studio软件Amorphous Cell与Dmol3模块构建了油酸甲酯、乙醇、正十四烷分子模型,应用Forcite模块进行油酸甲酯-乙醇-正十四烷三元体系退火处理,以充分释放体系分子结构应力,选择能量最低的构型进行分子动力学模拟,研究了体系在773和973 K时的传热传质行为。结果表明:通过温度梯度、均方根位移模拟数据对体系传热影响的考察发现,随着温度升高,三元体系中乙醇的扩散系数从0.680×10^(-4) cm^(2)/s增大到1.133×10^(-4) cm^(2)/s;通过径向分布函数(RDF)分析三元体系在773和973 K时的传质行为,发现RDF数值越小,分子间相互作用力越强;乙醇的RDF数值最小,存在最强氢键相互作用,推测此组分最容易扩散。

关键词：正十四烷油酸甲酯乙醇分子动力学模拟扩散系数径向分布函数

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氦气在矿物纳米孔隙中运移的分子动力学模拟

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中国科学:地球科学 2025年第1期55卷 239-254页

作者：宋丹丹关平张驰任嘉豪北京大学地球与空间科学学院北京100871

氦气在矿物纳米孔隙、孔喉中的赋存状态及流动方式对氦气的整体运移至关重要.为了阐明氦气在纳米级矿物孔隙中的运移机制,本文通过平衡分子动力学与非平衡分子动力学方法,分别模拟了氦气在石英层状纳米孔隙中的平衡自扩散和压力驱动下... 详细信息

氦气在矿物纳米孔隙、孔喉中的赋存状态及流动方式对氦气的整体运移至关重要.为了阐明氦气在纳米级矿物孔隙中的运移机制,本文通过平衡分子动力学与非平衡分子动力学方法,分别模拟了氦气在石英层状纳米孔隙中的平衡自扩散和压力驱动下的平流行为.此外,向含氦气的石英纳米孔中加入了水和氢气、甲烷、乙烷、氮气、二氧化碳等气体,以分析流动载体对氦气运移的影响.研究表明,氦气在石英孔隙壁面上的吸附量很小.在孔径小于5nm且气压低于10MPa的条件下,环境因素会显著影响氦气的扩散系数,大孔、高温和低气压的条件能促进氦的解吸附并加快其扩散.氦气以平流的形式在孔隙中运移时,流动速度与孔径大小、压力梯度和孔壁光滑程度正相关.值得注意的是,孔隙中的水和载气扩散都比氦气慢,并且他们的存在都会减少氦气的表面吸附且减弱氦气的扩散.在几种载气中,氮气的吸附性、扩散性和化学稳定性整体最接近氦气,而二氧化碳吸附能力最强、扩散最慢、与氦气差异最大.根据模拟结果,我们认为水和载气的主要作用是作为运输载体,与氦气共同运移.几种载气中,氮气的总体性质与氦气非常相似,可以有效地促进氦气的运移.而二氧化碳气体吸附性强、扩散慢,在多种气体的共同运移过程中容易损失.因此,氮气含量高而二氧化碳含量低的气藏可能具有更高的氦气含量.此外,小孔径、高气压的盖层孔隙中氦气扩散较慢,有利于氦气的保存.并且盖层孔隙中的水和载气会堵塞孔隙空间,进一步阻止了氦气的逸散.

关键词：氦气运移纳米孔隙分子动力学模拟扩散流动载体

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基于分子动力学模拟的致密储层CO_(2)/N_(2)换油机理研究

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地质科技通报 2025年第1期44卷 36-47页

作者：陈汉钊吴正彬李轩舒坤蒋恕陈掌星中国地质大学(武汉)油气勘探开发理论与技术湖北省重点实验室武汉430074 Department of Chemical and Petroleum Engineering University of CalgaryCalgary T2N 1N4AlbertaCanada 中国石油长庆油田分公司第九采油厂银川750006 中国石油吐哈油田公司勘探开发研究院新疆哈密839009

利用分子动力学模拟来研究致密油的赋存状态以及CO_(2)置换致密油的机理。采用蒙特卡洛法和分子动力学模拟算法,建立了不同相对分子质量烷烃在岩石壁面的赋存状态模型,研究了烷烃分子在不同岩石壁面的赋存特征,分析了CO_(2)和N_(2)置换... 详细信息

利用分子动力学模拟来研究致密油的赋存状态以及CO_(2)置换致密油的机理。采用蒙特卡洛法和分子动力学模拟算法,建立了不同相对分子质量烷烃在岩石壁面的赋存状态模型,研究了烷烃分子在不同岩石壁面的赋存特征,分析了CO_(2)和N_(2)置换致密油的微观机理。模拟温度和压力条件(343.13 K、20 MPa)选取四川盆地致密储层的温度和压力条件。测得石英壁面和方解石壁面中,C7在CO_(2)中的扩散系数分别为1.88×10^(−5) m/s^(2)和1.83×10^(−5) m/s^(2),在N_(2)中分别为6.4×10^(−6) m/s^(2)和9.01×10^(−6) m/s^(2)。结果将CO_(2)置换致密油的效果明显好于N_(2)。随着相对分子质量的增加,烷烃分子从岩石壁面置换的难度增大,方解石壁面对烷烃分子的吸附作用要强于石英壁面。根据本研究模拟结果将CO_(2)置换机理大致分为4个阶段:分子扩散阶段、竞争吸附阶段、乳化溶解阶段以及混相阶段(低相对分子质量烷烃)。

关键词：致密油 CO_(2) N_(2) 赋存状态驱油机理分子动力学模拟

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混合工质R290/R170输运性质的分子动力学模拟

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化学工程 2025年第3期53卷 51-56,76页

作者：刘真真王超张华王子龙上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

分子动力学模拟在揭示制冷剂微观特性、灵活控制工况、降低研究成本和提供预测性能方面具有明显优势,是研究制冷剂热物性的重要方法。基于分子动力学方法模拟不同混合比例R290/R170在蒸发低压工况以及冷凝高压工况范围内的密度和扩散系... 详细信息

分子动力学模拟在揭示制冷剂微观特性、灵活控制工况、降低研究成本和提供预测性能方面具有明显优势,是研究制冷剂热物性的重要方法。基于分子动力学方法模拟不同混合比例R290/R170在蒸发低压工况以及冷凝高压工况范围内的密度和扩散系数,分析混合工质在蒸发和冷凝工况下的输运性质变化对制冷系统的影响。通过计算体系密度并进行模拟误差分析,混合制冷剂密度误差均值不超过5%,验证了模拟方法可行性。相同温压条件下,增加R170比例,混合制冷剂的密度减小,但实现气液相变的温度范围降低,相变温区分子活跃度增加,蒸发和冷凝工况下的扩散系数相应增加。因此,适当增加低沸点制冷剂比例可以改善低温系统蒸发温度与相变换热能力。采用分子动力学模拟的方法,对从微观角度分析混合工质制冷系统中热力优化的方向具有重要意义。

关键词：混合工质扩散系数输运性质分子动力学模拟

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基于网络药理、分子对接和分子动力学模拟探讨蛇床子治疗牙周炎伴骨质疏松的作用机制

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华西口腔医学杂志 2025年第2期43卷 249-261页

作者：冯苗苗徐小苒李宁丽杨铭真翟远坤开封市牙周组织工程重点实验室河南大学口腔医学院开封475001

目的联合使用网络药理学、分子对接和分子动力学模拟技术探讨蛇床子治疗牙周炎伴骨质疏松的活性成分及潜在靶点,并探讨其可能的作用机制。方法通过TCMSP数据库、SwissTargetPrediction数据库并结合文献报道筛选蛇床子的主要化学成分及... 详细信息

目的联合使用网络药理学、分子对接和分子动力学模拟技术探讨蛇床子治疗牙周炎伴骨质疏松的活性成分及潜在靶点,并探讨其可能的作用机制。方法通过TCMSP数据库、SwissTargetPrediction数据库并结合文献报道筛选蛇床子的主要化学成分及作用靶点;采用多种数据库预测牙周炎和骨质疏松的作用靶点;利用Venny 2.1获取蛇床子与牙周炎和骨质疏松的交集靶点;采用STRING数据库构建交集靶点的蛋白相互作用网络(PPI)图并使用Cytoscape 3.9.1软件构建活性成分−交集靶点网络,对其进行拓扑分析筛选关键靶点和核心活性成分;基于Metascape平台对交集靶点进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析;选取节度点(degree)值排名前5位的核心靶点和核心活性成分,使用Discovery Studio 2019软件对配体和受体进行分子对接,并将结果可视化;使用Gromacs2022.3进行分子动力学模拟,以评估核心活性成分和关键靶点之间相互作用的稳定性。结果筛选得到蛇床子的20个潜在活性成分,蛇床子治疗牙周炎伴骨质疏松的作用靶点116个;对116个交集靶点进行GO和KEGG通路富集分析发现,蛇床子可能通过磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶、晚期糖基化终产物-糖基化终末产物受体等信号通路发挥治疗作用;分子对接结果发现核心活性成分与关键靶点能够较好地结合,分子动力学模拟进一步验证了香叶木素-AKT1复合体稳定性。结论本研究揭示蛇床子通过多成分、多靶点、多途径的特点治疗牙周炎伴骨质疏松的潜在分子药理机制,为后续药物开发研究及临床应用提供理论基础。

关键词：蛇床子牙周炎骨质疏松网络药理学分子对接分子动力学模拟

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三七治疗骨关节炎机制:基于UHPLC-QE-MS、网络药理学及分子动力学模拟

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中国组织工程研究 2025年第8期29卷 1751-1760页

作者：陈跃平陈锋彭清林陈荟伊董盼锋广西中医药大学附属瑞康医院广西壮族自治区南宁市530011 广西中医药大学广西壮族自治区南宁市530200 哈尔滨医科大学黑龙江省哈尔滨市150086

背景:课题组前期研究发现三七能够修复骨细胞的形态结构,对于治疗骨关节炎具有良好的应用前景,但目前对于三七的具体作用机制尚不清楚。目的:采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱串联质谱(ultra-high performance liquid chromatogr... 详细信息

背景:课题组前期研究发现三七能够修复骨细胞的形态结构,对于治疗骨关节炎具有良好的应用前景,但目前对于三七的具体作用机制尚不清楚。目的:采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱串联质谱(ultra-high performance liquid chromatography-Q exactive-mass spectrometry,UHPLC-QE-MS)技术鉴定三七的主要成分,并结合网络药理学、分子对接和分子动力学模拟探究三七治疗骨关节炎的作用机制。方法:利用UHPLC-QE-MS技术鉴定三七的主要成分后,运用TCMSP数据库筛选活性成分,通过TCMSP和Uniprot数据库查找活性成分靶点,通过疾病数据库筛选骨关节炎靶点。在药物靶点与疾病靶点取交集后,导入STRING数据库和Cytoscape软件构建蛋白互作网络筛选关键靶点,通过“活性成分-作用靶点”网络筛选关键活性成分。再对关键靶点进行富集分析,并对关键活性成分和关键靶点进行分子对接验证,最后选取结合能最低的结果进行分子动力学模拟。结果与结论:①在三七溶液中共鉴定出57种活性成分,成分靶点与疾病靶点交集50个,关键活性成分5个(槲皮素、熊脱氧胆酸、山奈酚、柚皮素和红藻氨酸),关键靶点5个(白细胞介素6、基质金属蛋白酶9、白细胞介素1β、白蛋白和趋化因子配体2);②基因本体功能富集642个条目,其中620个条目代表生物过程,21个条目代表分子功能,1个条目代表细胞成分;京都基因与基因组百科全书通路分析63条通路,主要涉及雌激素信号通路、白细胞介素17信号通路和高糖基化终末产物-高糖基化终末产物受体信号通路;③分子对接显示关键活性成分和关键靶点结合活性良好,分子动力学模拟提示槲皮素和基质金属蛋白酶9间的相互作用稳定;④对三七成分进行了较全面研究,初步阐明了其药效物质基础,预测三七可通过多组分、多靶点、多途径和多通路发挥抗炎、软骨保护和免疫调节作用来治疗骨关节炎。

关键词：三七骨关节炎分子动力学模拟质谱分子对接网络药理学

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固/液界面动力学的分子动力学模拟研究进展

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中国有色金属学报 2025年第1期35卷 1-17页

作者：崔德旭屈佳润李思佳王欣欣张建宝王海丰西北工业大学凝固技术国家重点实验室西安710072

凝固是自然界中普遍存在的由液态向固态的相变过程,对固/液界面迁移动力学过程的研究直接影响着非平衡凝固理论的发展。受制于实验手段,目前很难对固/液界面附近的原子行为直接进行原位观测。随着分子模拟理论的不断深入,以此为基础的... 详细信息

凝固是自然界中普遍存在的由液态向固态的相变过程,对固/液界面迁移动力学过程的研究直接影响着非平衡凝固理论的发展。受制于实验手段,目前很难对固/液界面附近的原子行为直接进行原位观测。随着分子模拟理论的不断深入,以此为基础的分子动力学模拟技术(Molecular dynamics, MD)为固/液界面迁移等非平衡动力学过程的研究及相关理论的发展提供了新途径。本文首先简要介绍固/液界面迁移动力学的分子动力学模拟实现的方法;随后系统介绍了纯物质、二元合金及多主元合金固/液界面迁移动力学的分子动力学模拟研究进展;最后,总结说明了分子动力学模拟技术在固/液界面迁移研究的重要性,并对未来分子动力学模拟在凝固领域的发展进行了展望。

关键词：固/液界面晶体生长动力学非平衡凝固分子动力学模拟

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机器学习原子间势分子动力学模拟在电化学储能材料研究中的应用进展

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中国材料进展 2025年第4期44卷 330-348页

作者：林奕希蒋雨桥冯相民要腾宇夏颖慧刘振辉郑明波申来法许真铭南京航空航天大学材料科学与技术学院江苏省高效电化学储能技术重点实验室江苏南京210016

电化学储能材料研究领域对分子模拟有着切实的需求,而经典分子动力学和从头算分子动力学模拟因无法兼顾精度和效率的问题限制了分子模拟的广泛应用。近年来,基于机器学习方法构建原子间势模型得到了快速的发展,机器学习原子间势分子动... 详细信息

电化学储能材料研究领域对分子模拟有着切实的需求,而经典分子动力学和从头算分子动力学模拟因无法兼顾精度和效率的问题限制了分子模拟的广泛应用。近年来,基于机器学习方法构建原子间势模型得到了快速的发展,机器学习原子间势分子动力学模拟可以兼顾经典分子动力学模拟的计算效率和从头算分子动力学模拟的准确性。为了更好地呈现机器学习原子间势分子动力学模拟技术在电化学储能材料研究领域的应用进展和前景,重点介绍了其在固体电解质、电解液、电极/电解质(液)界面等研究领域的应用,并总结了材料领域机器学习原子间势及其分子动力学模拟所存在的挑战和机遇。

关键词：分子动力学模拟第一性原理计算机器学习分子力场电化学储能材料

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SWNT/PA薄层复合反渗透膜的分子动力学模拟研究

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膜科学与技术 2025年第2期45卷 92-99页

作者：陈赈张俊刘璇上海海洋大学工程学院上海201306

采用分子动力学方法,设计了一种新型的单壁碳纳米管(SWNT)/聚酰胺(PA)薄层复合(TFC)反渗透(RO)膜结构,并建立相应模型开展复合膜水渗透系数及反渗透截盐机理研究。首先,建立PA膜模型,分析了膜厚度对水渗透系数的影响,发现水渗透系数随... 详细信息

采用分子动力学方法,设计了一种新型的单壁碳纳米管(SWNT)/聚酰胺(PA)薄层复合(TFC)反渗透(RO)膜结构,并建立相应模型开展复合膜水渗透系数及反渗透截盐机理研究。首先,建立PA膜模型,分析了膜厚度对水渗透系数的影响,发现水渗透系数随着膜厚度下降而增加的规律;同时,进行PA膜溶胀模拟测试,确定聚合物交联度(DPC)为83%时PA膜最为稳定。在此基础上,建立了SWNT/PA膜模型,并采用其对初始浓度为0.25 mol/L的混合盐水进行过滤测试,发现复合膜在保留高截留率的同时,水渗透系数可增至70.391 L/(m^(2)·h·MPa),是PA膜的1.5倍。复合膜性能的提升可归因于SWNT的掺杂不仅扩大了PA膜孔隙,而且增加了水分子传输通道。本研究从微观层面揭示了PA TFC反渗透膜的反渗透机理为尺寸筛分效应,为合理设计高性能复合反渗透膜提供了有益的理论参考。

关键词：聚酰胺反渗透分子动力学模拟碳纳米管

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