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Monte Carlo模拟研究剪切对嵌段共聚物溶液溶胶-凝胶转变行为的影响

高等学校化学学报 2014年第5期35卷 1068-1074页

作者：李良一李占伟付翠柳孙昭艳安立佳孙延波中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室长春130022 吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130021

利用非平衡态Monte Carlo模拟方法,研究了剪切对ABA遥爪型三嵌段共聚物在选择性溶剂中溶胶-凝胶转变行为的影响.结果表明,一定程度的剪切流场会促使溶胶-凝胶转变浓度向低浓度方向移动.计算了剪切下体系的结构信息,包括链构型的分布、... 详细信息

利用非平衡态Monte Carlo模拟方法,研究了剪切对ABA遥爪型三嵌段共聚物在选择性溶剂中溶胶-凝胶转变行为的影响.结果表明,一定程度的剪切流场会促使溶胶-凝胶转变浓度向低浓度方向移动.计算了剪切下体系的结构信息,包括链构型的分布、胶束的聚集数和数目、胶束簇的聚集数和数目、单链的平均尺寸和拉伸程度.结果表明,剪切使分子链沿着剪切方向被拉伸,导致分子链的尺寸变大,使体系中的分子链有更大几率可以形成桥型链,进而促进体系发生溶胶-凝胶转变.

关键词：非平衡态Monte Carlo模拟剪切场溶胶-凝胶转变 ABA遥爪型三嵌段共聚物

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基于金纳米粒子的多功能载药材料的合成及应用

基于金纳米粒子的多功能载药材料的合成及应用

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2015年全国高分子学术论文报告会

作者：李美婷赵环宇吕中元超分子结构与材料国家重点实验室吉林大学理论化学研究所

金纳米粒子因其独特的表面激元共振性质、光热转化性质和优异的生物相容性引起人们的广泛关注。目前研究发现,金纳米粒子的局域表面激元共振波长虽然在可见光区域,但是其穿透深度浅,能量转换效率低。为更好地发挥金纳米粒子在生物医药... 详细信息

金纳米粒子因其独特的表面激元共振性质、光热转化性质和优异的生物相容性引起人们的广泛关注。目前研究发现,金纳米粒子的局域表面激元共振波长虽然在可见光区域,但是其穿透深度浅,能量转换效率低。为更好地发挥金纳米粒子在生物医药方面的应用,可以利用金纳米粒子独特的表面性质,使其表面接枝聚合物,制备金纳米粒子复合载药材料体系,能够更好地发挥金纳米粒子以及接枝和包覆在金纳米粒子表面的材料的优异性质,使其在疾病治疗方面的应用更加显著。

关键词：金纳米粒子载药材料

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模板诱导二嵌段共聚物在三维条件下自组装的反向设计

模板诱导二嵌段共聚物在三维条件下自组装的反向设计

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2015年全国高分子学术论文报告会

作者：徐丹刘鸿吕中元吉林大学理论化学研究所超分子结构与材料国家重点实验室

我们利用耗散粒子动力学方法研究了在三维条件下模板诱导二嵌段共聚物自组装形成有序结构的反向设计。二嵌段共聚物在受诱导情况下可以形成丰富且有实际应用价值的自组装结构,在高科技设备制造等方面有广泛的应用。传统的"正向设计... 详细信息

我们利用耗散粒子动力学方法研究了在三维条件下模板诱导二嵌段共聚物自组装形成有序结构的反向设计。二嵌段共聚物在受诱导情况下可以形成丰富且有实际应用价值的自组装结构,在高科技设备制造等方面有广泛的应用。传统的"正向设计"的方法是通过规整刻蚀的二维模板诱导二嵌段共聚物自组装形成规整有序相。我们提出"反向设计"的方法,可以根据目标理想构型推断适合的模板结构,从而利用该模板诱导二嵌段共聚物自组装得到三维复杂的聚合物自组装结构。影响重现目标构型的原因主要分为模板结构和材料特征两方面因素。我们模拟研究了构成模板的纳米粒子数量对结果构型的影响以及二嵌段共聚物链长对结果构型的影响。本研究可以对模板诱导二嵌段共聚物自组装提供有益的建议和新的思路。

关键词：二嵌段共聚物三维反向设计

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从目标自组装结构反向设计单链二组分聚合物

从目标自组装结构反向设计单链二组分聚合物

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2015年全国高分子学术论文报告会

作者：杨茜吕中元吉林大学理论化学研究所超分子结构与材料国家重点实验室

在低温或不良溶剂条件下,单条自由连接链能够自组装形成一些具有对称性的低能量团簇结构。以这些低能量结构为基础,可以设计具有特定结构的多组分自组装基元,这对自下而上设计多级自组装结构具有重要意义。本工作基于一些低能量、高对... 详细信息

在低温或不良溶剂条件下,单条自由连接链能够自组装形成一些具有对称性的低能量团簇结构。以这些低能量结构为基础,可以设计具有特定结构的多组分自组装基元,这对自下而上设计多级自组装结构具有重要意义。本工作基于一些低能量、高对称性单链自组装结构,对一条单链二组分聚合物的序列和相互作用强度进行反向设计。我们的结果表明,可以通过预先给定目标自组装结构,反向设计一条单链二组分聚合物的序列和相互作用强度,使得它的低能量结构中目标结构所占的百分数从小于1%转变为大于90%。

关键词：自组装结构单元反向设计 Wang-Landau方法

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纤毛状表面材料疏水性能的计算机模拟研究

纤毛状表面材料疏水性能的计算机模拟研究

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2015年全国高分子学术论文报告会

作者：裴汉文刘鸿吕中元吉林大学理论化学研究所超分子结构与材料国家重点实验室

本文利用分子动力学模拟方法,研究了纤毛结构表面的疏水特性以及影响疏水性强弱的各项物理因素,如纤毛接枝密度、纤毛长度等。我们通过计算液滴在表面的接触角来描述表面的疏水性强弱,对比了无纤毛表面和有纤毛表面上液滴的接触角,并利... 详细信息

本文利用分子动力学模拟方法,研究了纤毛结构表面的疏水特性以及影响疏水性强弱的各项物理因素,如纤毛接枝密度、纤毛长度等。我们通过计算液滴在表面的接触角来描述表面的疏水性强弱,对比了无纤毛表面和有纤毛表面上液滴的接触角,并利用"Milestoning"方法研究了液滴从Wenzel态到Cassie态转变的自由能变化。我们发现,当液滴和表面相互作用强度在一定范围内时,纤毛结构有助于增强表面疏水性。纤毛长度、接枝密度等因素也会影响表面的疏水性。而当液滴在Cassie态和Wenzel态之间发生转变的时候,液滴会在即将脱离表面时跨越自由能最高点。本研究可以为疏水材料的设计和应用提供有益的建议和新的思路。

关键词：纤毛状表面疏水性分子动力学模拟

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Backmapping方法在研究聚苯乙烯熔体中的应用

Backmapping方法在研究聚苯乙烯熔体中的应用

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2015年全国高分子学术论文报告会

作者：贾祥蒙钱虎军吕中元超分子结构与材料国家重点实验室吉林大学理论化学研究所

在针对高分子体系的分子动力学模拟中,全原子模型往往受到观测时间和系统大小的限制,而"粗粒化"分子动力学(CGMD)模拟方法可以模拟更大的时间和空间尺度。然而针对高分子材料的玻璃化转变等与原子细节的变化息息相关的过程,... 详细信息

在针对高分子体系的分子动力学模拟中,全原子模型往往受到观测时间和系统大小的限制,而"粗粒化"分子动力学(CGMD)模拟方法可以模拟更大的时间和空间尺度。然而针对高分子材料的玻璃化转变等与原子细节的变化息息相关的过程,粗粒化模型就不再适合,此时全原子模型的模拟则不可避免。但是单纯的全原子模拟方法对长链高分子体系的初始构象的构建及有效松弛方面存在一定困难。因此,非常有必要在利用粗粒化化模型对初始构象进行有效松弛的基础上,再利用backmapping方法重构体系中的原子细节,实现全原子模型初始构象的有效构建。本文讨论了从粗粒化线性聚苯乙烯模型及单链聚苯乙烯交联纳米小球模型出发,利用backmapping方法在粗粒化构象的基础上如何重构原子细节,实现全原子模型的方法及过程。

关键词： backmapping粗粒化分子动力学聚苯乙烯交联聚苯乙烯纳米粒子

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生物分子辅助的SERS传感技术与SERS在生物分析中的应用

生物分子辅助的SERS传感技术与SERS在生物分析中的应用

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第十八届全国光散射学术会议

作者：徐抒平付翠翠梁丽佳齐国华徐蔚青吉林大学理论化学研究所超分子结构与材料国家重点实验室

以生物成分为敏感元件,研究生物分子间、生物分子与底物、给受体间相互作用的表面增强拉曼散射(SERS)传感技术是目前研究较为热点的传感技术之一,被广泛应用于环境监测、食品安全、临床检验、疾病诊断等众多领域。该报告将展示本课题组... 详细信息

以生物成分为敏感元件,研究生物分子间、生物分子与底物、给受体间相互作用的表面增强拉曼散射(SERS)传感技术是目前研究较为热点的传感技术之一,被广泛应用于环境监测、食品安全、临床检验、疾病诊断等众多领域。该报告将展示本课题组在SERS生物传感技术及其应用在分析检测及癌症诊断方面的研究最新进展。内容主要包括三部分:(1)基于耦合增强SERS生物传感技术及

关键词：传感技术生物分析生物分子

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CdTiO_3纳米棒的可控制备及光催化产氢性能

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高等学校化学学报 2014年第5期35卷 995-999页

作者：曲阳周卫任志宇潘凯姜乐付宏刚吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130023 黑龙江大学功能无机材料化学教育部重点实验室哈尔滨150080

以钛-乙二醇配合物纳米棒为模板,结合湿浸渍焙烧法制备了不同长度的钛酸镉（ CdTiO3）纳米棒.采用扫描电子显微镜（ SEM）、透射电子显微镜（ TEM）、广角X射线粉末衍射仪（ XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（ FTIR）、热重分析仪（ TG）... 详细信息

以钛-乙二醇配合物纳米棒为模板,结合湿浸渍焙烧法制备了不同长度的钛酸镉（ CdTiO3）纳米棒.采用扫描电子显微镜（ SEM）、透射电子显微镜（ TEM）、广角X射线粉末衍射仪（ XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（ FTIR）、热重分析仪（ TG）及紫外-可见光谱仪（ UV-Vis）等对前驱体及CdTiO3纳米棒进行了表征.结果表明,得到的CdTiO3纳米棒长度分别约为50,20和10μm,且无杂相,晶化度高,尺寸均一.负载1%（质量分数）铂作为助催化剂后,制备的不同长度CdTiO3纳米棒具有比CdTiO3纳米粒子更高的光催化产氢活性.其中,最长的CdTiO3纳米棒具有最高的产氢活性（~52.9μmol/h）.

关键词：钛酸镉纳米棒光催化光催化产氢

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Cp_2M_2(μ-B_4N_4H_8)(M=V,Cr,Mn,Fe)金属多重键成键性质的理论研究

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高等学校化学学报 2014年第8期35卷 1720-1725页

作者：刘楠楠丁益宏哈尔滨商业大学食品工程学院化学中心哈尔滨150076 吉林大学理论化学研究所理论化学计算国家重点实验室长春130021

对金属多重键配合物Cp2M2(μ-B4N4H8)(M=V,Cr,Mn,Fe)的结构和成键进行了理论研究,并与Cp2M2(μ-C8H8)进行对比.计算结果表明,在Cp2M2(μ-B4N4H8)基态构型中,B4N4H8配体均以硼为桥原子,金属原子的配位数均为5.其中,Cp2M2(μ-B4N4H8)(M=V,Cr,Mn)基态的结构和成键都与Cp2M2(μ-C8H8)非常接近;而Cp2Fe2(μ-B4N4H8)基态结构与Fe为4配位的Cp2Fe2(μ-C8H8)有所不同.Cp2M2(μ-B4N4H8)(M=V,Cr,Mn,Fe)基态结构分别为含V-V三重键的三态、含Cr-Cr三重键的单态、含Mn-Mn双键的三态及含Fe-Fe单键的单态.

关键词：硼氮化合物环辛四烯(C8H8) 金属-金属多重键环硼氮烷(BnNnH2n)

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针对自组装体系的分子模拟的方法发展:力场构建与长程非键相互作用的精确处理

针对自组装体系的分子模拟的方法发展:力场构建与长程非键相互作...

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国家自然科学基金委员会“可控自组装体系及其功能化”重大研究计划年度会议暨研讨会

作者：胡中汉吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室吉林大学理论化学研究所吉林省长春市前进大街2699号130012

在过去三年里着重发展用于自组装体系原子层面的精确理论模拟的方法.主要分为三个方面:(1)探讨如何构建准确的微观力场模型;(2)理解现行分子模拟软件中广泛应用的处理长程非键相互作用的方法存在的缺陷;(3)发展有效的新方法纠正、替代... 详细信息

在过去三年里着重发展用于自组装体系原子层面的精确理论模拟的方法.主要分为三个方面:(1)探讨如何构建准确的微观力场模型;(2)理解现行分子模拟软件中广泛应用的处理长程非键相互作用的方法存在的缺陷;(3)发展有效的新方法纠正、替代现行分子模拟软件中处理长程非键相互作用的方法.以下就这三个方面的工作具体说明:在力场表达式中引入新的成对作用项,同时针对广泛的含C、N、O官能团修正了现行0PLS/AMBER力场中的扭转参数,从而改变了现行力场框架.基于高精度的量化计算和热力学数据发展了整套的力场构建方法.原则上,此方法可以用于构建任意自组装基元的原子层面的力场模型.特别地,当现行力场参数不准确时,该方法构建力场适用性大增.

关键词：超分子结构原子层面自组装体系微观力场

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