检索结果-内蒙古大学图书馆

石墨烯和石墨炔作为一种新型的碳纳米材料，其结构、电学、光学和机械学性质已得到有效的开发。在膜分离、传感器材料、航空航天等众多领域中受到了越来越多的关注。尤其是石墨炔和石墨烯具有较强的机械稳定性，单层原子的石墨炔和石墨烯又有独特的二维平面结构，特别是石墨炔具有均一的三角形孔，这使得它在作为膜材料方面有潜在应用。同时我们也可以通过研究石墨烯膜与气体分子的相互作用能，为其在气体传感器的研究中提供理论支持。\n 目前，已有理论研究报道了石墨炔可以分离海水。石墨炔在用于乙醇水溶液研究的分子动力学模拟中，一直存在着使用石墨烯的经验力场参数来研究石墨炔性质的缺陷，从而引起相互作用能的误判。本文采用密度泛函理论精确研究单层石墨炔膜和单个乙醇和水分子的相互作用能，并利用势能拟合的力场参数进行分子动力学模拟研究乙醇和水混合物在石墨炔表面的界面行为以及石墨炔的分离效率。同时，我们也探索了纳米石墨烯膜与气体分子间的相互作用能。具体内容如下:\n 1.采用密度泛函理论，计算了单个乙醇/水分子和石墨炔膜的相互作用能。对相互作用能进行分解，我们发现乙醇/水分子的相互作用能差别主要是由于乙醇与石墨炔板之间的范德华相互作用比较强。由于这种较强的相互作用力使得乙醇分子聚集在石墨炔的表面，并且占据石墨炔的孔道，从而造成水分子远离孔道无法渗透。同时，我们拟合了计算出的势能曲线，得到一组适用于乙醇和水分子与石墨炔相互作用的Lennard-Jones参数。\n 2.利用势能曲线拟合参数对石墨炔处于乙醇-水溶液中的体系进行平衡分子动力学模拟。考察了三种石墨炔膜在乙醇-水溶液中的界面行为。结果表明乙醇分子会优先吸附于三种石墨炔表面。除了graphyne-3膜，其他两种石墨炔膜的孔道内都被乙醇分子优先占据。另一方面，我们采用加压下的分子动力学模拟，分析三种石墨炔膜对乙醇和水混合物的分离能力。结果表明石墨炔膜对乙醇分子有较高的选择透过性。随着浓度和层数的增加，这种选择透过性越发明显。其中，graphyne-4膜选择透醇性更强和高乙醇通量都表明了石墨炔可以作为乙醇/水混和物的选择性渗透膜。\n 3.我们采用密度泛函理论，研究了纳米石墨烯膜与气体分子间的相互作用。对比不同构型的H2、 O2、 N2、CO、CO2、CH4这六神气体分子与石墨烯膜的相互作用能，我们发现虽然平行构型的的吸附能更大，但其造成的能垒太高不利于气体分子在石墨烯上的吸附。

关键词：碳纳米材料气体分子吸附作用计算模拟乙醇-水溶液

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Materials Studio在有机化学教学中的应用

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安庆师范大学学报（自然科学版） 2017年第3期23卷 105-108页

作者：赵顺平汪婕郭玉徐衡安庆师范大学化学化工学院安徽安庆246133 安庆师范大学光电磁功能配合物和纳米配合物安徽省重点实验室安徽安庆246133 安庆师范大学物理与电气工程学院安徽安庆246133

Materials Studio(MS)软件是当今材料研究领域中的重要工具,由于其直观性和交互性的特点,对于大学有机化学教学具有很好的促进作用。本文结合教纲和实例,简要介绍MS软件在有机化学课堂教学中的一些应用,包括显示化合物的立体模型、计算... 详细信息

Materials Studio(MS)软件是当今材料研究领域中的重要工具,由于其直观性和交互性的特点,对于大学有机化学教学具有很好的促进作用。本文结合教纲和实例,简要介绍MS软件在有机化学课堂教学中的一些应用,包括显示化合物的立体模型、计算分子的电荷分布、能级结构和分子轨道、预测分子的波谱性质,以及模拟反应的动态过程等方面,增强了课堂教学的生动性,促进了学生理解教学重点和难点,提高了教学质量。

关键词： Materials Studio软件有机化学计算模拟

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基于石墨烯的双层耦合型法诺共振传感器

基于石墨烯的双层耦合型法诺共振传感器

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作者：肖丙刚宫绍康 310018 浙江省杭州市下沙高教园区学源街258号

本发明公开了一种基于石墨烯的双层耦合型法诺共振传感器，属于中红外技术领域的传感器件，利用了石墨烯表面等离子体特性；该传感器件为三维周期性结构，其结构组成为：硅基底层，二氧化硅衬底层，石墨烯圆盘中间层，二氧化硅隔离层，... 详细信息

标准号: CN108051408A

本发明公开了一种基于石墨烯的双层耦合型法诺共振传感器，属于中红外技术领域的传感器件，利用了石墨烯表面等离子体特性；该传感器件为三维周期性结构，其结构组成为：硅基底层，二氧化硅衬底层，石墨烯圆盘中间层，二氧化硅隔离层，石墨烯圆盘顶层；本发明主要通过有限元方法计算模拟出中红外波段基于石墨烯的双层耦合型法诺共振传感器的透射光谱，对传感器结构进行优化，能够在中红外频段激发出高性能法诺共振，谐振曲线对物质折射率变化敏感，具有在中红外频段进行对气体和液体的探测功能。本发明结构简单、紧凑合理，便于加工。

关键词：石墨烯法诺共振传感器传感器件红外频段耦合型二氧化硅隔离层三维周期性结构表面等离子体传感器结构物质折射率中红外波段二氧化硅硅基底层红外技术计算模拟结构组成探测功能透射光谱谐振曲线衬底层中间层顶层共振紧凑敏感激发加工优化

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复杂地质体离散化三维网格模型建模方法探讨——以面向FLAC^(3D)软件的建模为例

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南方国土资源 2017年第6期 23-26页

作者：赵义来胡荣国桂林理工大学地球科学学院广西桂林541004

在地学相关的数值模拟工作中,因地质体的复杂和数值模拟软件的功能制约,使建立地质体的离散化网格模型成为一个难点。文章介绍了综合应用AutoCAD和ANSYS软件建立复杂地质体网格模型的方法,该网格模型用于在FLAC^(3D)软件中进行数值模拟... 详细信息

在地学相关的数值模拟工作中,因地质体的复杂和数值模拟软件的功能制约,使建立地质体的离散化网格模型成为一个难点。文章介绍了综合应用AutoCAD和ANSYS软件建立复杂地质体网格模型的方法,该网格模型用于在FLAC^(3D)软件中进行数值模拟计算。通过建模对比实验和分析认为,多段线具有较好的数据交互能力,面域对不同的线型兼容性好,以造面域的方法闭合岩性单元报错少,基于多段线面域的网格模型能很好地满足复杂地质体的建模需求,基于样条曲线面域的网格模型适用于形态简单的地质体建模。建模软件的综合运用,可建立复杂地质体网格模型,为成矿及工程地质领域的数值模拟提供有力的支持。

关键词：计算模拟复杂地质体网格模型建模方法 FLAC^3D

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TiAl合金Σ5大角晶界原子堆积结构的计算研究

TiAl合金Σ5大角晶界原子堆积结构的计算研究

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作者：李亮东北大学

学位级别：硕士

γ-TiAl合金具有面心四方结构,它有优良的综合性能,如密度低、屈服强度高、比刚度高、具有良好的抗氧化性能和在高温下展现出的良好的抗蠕变性能。做为重要的高温结构材料在当代航空航天、兵器、民用工业等领域中具有广泛的应用。但是,... 详细信息

γ-TiAl合金具有面心四方结构,它有优良的综合性能,如密度低、屈服强度高、比刚度高、具有良好的抗氧化性能和在高温下展现出的良好的抗蠕变性能。做为重要的高温结构材料在当代航空航天、兵器、民用工业等领域中具有广泛的应用。但是,该合金在室温下的较高脆性和较差的延展性,使其变形加工难度大。为进一步满足TiAl基合金的实际应用需求,就需要深入探究合金内的组织及其随温度的演化。其中,晶界结构对金属合金的性能影响十分显著,深入研究晶界结构随着温度的变化对于提高材料的使用性能就显得十分重要。本文采用基于嵌入原子势法的分子动力学方法对构造的重位点阵数为5的大角晶界随温度不同发生的原子堆积结构进行了原子尺度的计算。计算中的升温过程包括直接升温和连续升温,其中连续升温以6.25×1012K/s和3.125×1012K/s两个升温速率对所计算体系进行升温结构弛豫。分析了晶界能和原子堆积结构随温度升高所发生的变化。研究工作取得如下结果。在所计算的双晶体系中,存在晶界区、晶界-双晶基体过渡区、和双晶基体区。这些区域中的原子堆积结构受温度变化影响。室温下,晶界区内的大部分原子位于晶格共格格点位置。随着温度的升高,相当数量的原子不能位于共格格点位置,晶界区域出现空位、间隙原子等缺陷,同时临近晶界的基体区域内也出现多种缺陷;直接升温时,在较高的温度下,晶界区域、晶界-晶粒基体过渡区和晶粒基体区内的原子堆积结构均发生较为明显的变化。当温度很高时,晶界区域出现原子的无序堆积;不同的连续升温速率下,温度变化主要影响晶界区域内的原子堆积结构。在所计算的温度范围内,双晶仍保持明显的界面。

关键词： TiAl合金大角晶界分子动力学计算模拟

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水平掏土纠倾技术的理论分析与研究

水平掏土纠倾技术的理论分析与研究

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作者：韩鹏举河北工程大学

学位级别：硕士

建筑物在新建或使用过程中,可能会出现不均匀沉降、墙体开裂及倾斜等病害,如果继续使用会对人们的财产及生命安全产生严重的威胁,如果直接拆除,在上部结构完好的情况下又会造成不必要的浪费。因此对倾斜建筑物进行纠倾具有重要意义。虽... 详细信息

建筑物在新建或使用过程中,可能会出现不均匀沉降、墙体开裂及倾斜等病害,如果继续使用会对人们的财产及生命安全产生严重的威胁,如果直接拆除,在上部结构完好的情况下又会造成不必要的浪费。因此对倾斜建筑物进行纠倾具有重要意义。虽然根据参考文献可知,水平掏土纠倾技术在很多实际工程中取得了不错的效果,但工程技术人员大多通过以往的工程经验及大量的数据监测来控制建筑物的纠倾,却忽略了理论分析的指导作用,造成理论研究滞后工程应用的现象。本文基于河北省某住宅楼的相关数据,采用MIDAS/GTS有限元分析软件对水平掏土纠倾技术进行理论分析与研究,主要内容如下:(1)分析了国内外建筑物倾斜的的几个经典案例。从场地勘察过程、建筑设计过程、建筑施工过程、建设管理过程及人为干扰和自然灾害五个方面分析了建筑物倾斜的原因,并对常用的纠倾方法进行了分类总结。(2)对水平掏土纠倾技术理论进行了分析,根据圆筒形扩张理论,从力学的角度对掏土成孔的过程及掏土孔的弹塑性变形进行了分析,在此基础上对掏土孔周围的最大塑性区域进行计算。(3)对水平掏土纠倾方法机理进行研究,确立影响纠倾效果的因素:(1)掏土孔直径;(2)孔间距;(3)孔距基底距离;(4)掏土孔长度。根据河北省某住宅楼为实例建模,进行定量分析,在其他三个因素不变的条件下,分别改变一个因素的参数,分析其对建筑物沉降量的影响,研究孔周围应力的变化,并总结出各个因素对纠倾效果影响的规律。

关键词：水平掏土纠倾 MIDAS/GTS 计算模拟数据分析

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羟基自由基引发多溴联苯醚替代品的大气转化机制及动力学

羟基自由基引发多溴联苯醚替代品的大气转化机制及动力学

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作者：于棋大连理工大学

学位级别：硕士

多溴联苯醚替代品(AFRs)在大气环境中已被频繁检出,特别是在极地地区,其检出浓度已超过被广泛研究的多溴联苯醚(PBDEs)的浓度,成为一种具有潜在环境风险的污染物。根据有机污染物大气转化的一般规律及这些替代品的分子结构特征,它们与... 详细信息

多溴联苯醚替代品(AFRs)在大气环境中已被频繁检出,特别是在极地地区,其检出浓度已超过被广泛研究的多溴联苯醚(PBDEs)的浓度,成为一种具有潜在环境风险的污染物。根据有机污染物大气转化的一般规律及这些替代品的分子结构特征,它们与丰度和活性较高的?OH反应将是其大气转化的重要途径。因此,从污染物环境生态风险评价角度来看,揭示?OH引发这些替代品的大气转化机制具有重要意义。本论文采用量子化学计算(密度泛函理论)及微观动力学模拟相结合的手段,研究了?OH引发的两种AFRs(大气中频繁检出且结构具有代表性的磷酸三苯酯(TPhP)和1,2-双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷(BTBPE))的大气转化机制及动力学。研究发现?OH与TPhP反应最可行的路径是加成到-OR苯环对位的C原子上;对于与PBDEs结构相似的BTBPE,揭示了其与?OH反应具有两种竞争的途径。除了与PBDEs+?OH相似的加成反应机制外,BTBPE烷基碳链上的氢夺取反应路径对最终产物形成同样具有显著贡献。?OH引发反应生成的活性自由基会进一步转化,研究也探讨了这些自由基的自身异构解离和与O2/NOx(x=1,2)的反应动力学及最后产物。基于计算的总包反应速率常数,评估298 K条件下TPhP和BTBPE的大气寿命分别约为7.6和11.8天,首次阐明了气相TPhP和BTBPE具有大气持久性。同时,使用不同的大气水模型,研究了水对?OH引发TPhP和BTBPE大气化学反应的影响。结果表明冰表面对TPhP/BTBPE与?OH的反应机制无显著影响;水分子对TPhP与?OH的反应也无显著影响。但是,由于分子内氢键的形成,水分子对于BTBPE烷基碳链上的氢夺取反应和苯基上部分位点的加成反应具有催化作用,可一定程度上加速BTBPE的大气转化过程。综上,研究揭示了?OH引发TPhP和BTBPE的大气微观转化机制、动力学、产物分布及大气寿命,为AFRs类有机化学品环境持久性及生态风险评价提供了预测依据和基础,同时增强了对水影响污染物大气自由基-分子反应机制的理解。

关键词：计算模拟多溴联苯醚替代品羟基自由基反应机制动力学

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核设施事故排放气载放射性污染物扩散模拟研究

核设施事故排放气载放射性污染物扩散模拟研究

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作者：刘爽哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

核能发展至今,已经成为人类不可缺少的一种新能源。目前各种核设施都具备严格的管理制度和纵深防御措施,但针对海上核设施的风险预测及评估的相关系统还尚待完善。当此类核设施发生重大放射性事故时,会在短时间内对周围陆地环境和海洋... 详细信息

核能发展至今,已经成为人类不可缺少的一种新能源。目前各种核设施都具备严格的管理制度和纵深防御措施,但针对海上核设施的风险预测及评估的相关系统还尚待完善。当此类核设施发生重大放射性事故时,会在短时间内对周围陆地环境和海洋环境产生影响,这就需要一定的应急防护措施来降低或避免公众可能受到的辐射照射,所以核事故后果评价和分析对核安全尤为重要。核事故产生的污染物可以分为气态放射性核素和放射性气溶胶两种,可能会释放的核素有几百种的裂变产物和活化产物,释放到环境中的主要核素为具有高裂变产物、中等半衰期和相应放射性物质特性的气态或易挥发的物质,其中气态放射性核素主要监测131I、85Kr和137Cs的浓度分布,被大气中的悬浮物捕集所形成的放射性气溶胶,粒径分布在0.01μm到100μm之间。输出结果分别对131I、85Kr、137Cs和放射性气溶胶基于地理信息系统输出照射剂量或浓度分布图和数据表格,并将四者叠加效果的浓度分布图输出,作为决策的参考。本文针对气态放射性核素采用拉格朗日烟团模型进行模拟,拉格朗日烟团模型对计算机资源的要求不高、对操作员的要求较低,且可以分辨任何时间里的浓度场。放射性气溶胶的扩散具有粒子扩散的随机性,正适用于大量粒子随机游走的随机游走-烟团模型来模拟,该模型具有结构清晰明了,计算简单方便的优点。本文模型选用某海上核设施进行模拟试验,根据当地的地形条件和气象条件构造风场,根据风场和当地当时的天气情况选取大气稳定度等参数,从而实现对特定区域或核设施核事故的浓度预测。计算模拟结果显示,小尺度下放射性物质的扩散,随着下风向距离的增加,轴线上放射性浓度的分布值越大。每小时输出的放射性浓度分布呈现的扩散趋势与实际情况相符。计算模拟结果表明,本文所采用的风场模式、拉格朗日烟团模型和随机游走-烟团模型可以很好的模拟核事故下放射性物质的扩散过程。

关键词：核事故拉格朗日烟团模型随机游走-烟团模型计算模拟

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吡咯分子印迹聚合物的密度泛函理论计算及分析

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海峡科技与产业 2017年第9期30卷 140-141页

作者：张秀梅王杰张凯刘俊杰吴雄伟汤剑锋王辉宪湖南农业大学理学院长沙410128

以吡咯(Pyrrole)为印迹分子,甲基丙烯酸(MAA)、4-乙烯基吡啶(4-Vp)、丙烯酰胺(AM)三种物质分别作为功能单体,运用密度泛函理论的M062X泛函,在6-31+G(d,p)基组下,模拟吡咯印迹分子与甲基丙烯酸、4-乙烯基吡啶、丙烯酰胺三种功能单体分子... 详细信息

以吡咯(Pyrrole)为印迹分子,甲基丙烯酸(MAA)、4-乙烯基吡啶(4-Vp)、丙烯酰胺(AM)三种物质分别作为功能单体,运用密度泛函理论的M062X泛函,在6-31+G(d,p)基组下,模拟吡咯印迹分子与甲基丙烯酸、4-乙烯基吡啶、丙烯酰胺三种功能单体分子印迹聚合物自组装体系的构型,找到功能单体与模板分子结合所形成的复合物最优构型,并计算其结合能,并通过RDG函数的等值面分析来展现功能单体和吡咯分子弱相互作用类型。模拟计算结果表明,三种单体与MIP均是通过氢键的形式相互作用,而丙烯酰胺与吡咯之间相互作用最强,对MIP的识别能力最强,最适合作为制备吡咯分子印迹聚合物。

关键词：吡咯分子印迹聚合物弱相互作用计算模拟

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