检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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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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萤火虫氧化荧光素及其衍生物的电子结构和光物理性质

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高等学校化学学报 2014年第3期35卷 564-569页

作者：闵春刚冷艳杨喜昆黄绍军任爱民昆明理工大学分析测试研究中心昆明650093 昆明理工大学化学工程学院昆明650093 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

通过密度泛函理论(DFT)的MPW3PBE泛函,对萤火虫生物发光底物氧化荧光素及其衍生物进行了结构全优化.计算了其电离能、电子亲和势、空穴抽取能、电子抽取能、空穴和电子重组能,并评估了其空穴和电子传输能力.采用含时密度泛函理论(TD-DFT... 详细信息

通过密度泛函理论(DFT)的MPW3PBE泛函,对萤火虫生物发光底物氧化荧光素及其衍生物进行了结构全优化.计算了其电离能、电子亲和势、空穴抽取能、电子抽取能、空穴和电子重组能,并评估了其空穴和电子传输能力.采用含时密度泛函理论(TD-DFT)//MPW3PBE/6-31+G(d)方法计算了吸收光谱,优化了最低单重态S1,研究了其荧光光谱,进而考察了具有较高发光效率的氧化荧光素作为有机发光二极管(OLED)材料的可能性.计算结果表明,氧化荧光素及其衍生物可以同时作为电子传输层和发光层材料.

关键词：萤火虫氧化荧光素密度泛函理论电子传输重组能发射光谱

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聚氨酯制备的多尺度模拟方案

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物理化学学报 2014年第11期30卷 2035-2042页

作者：孙延波杨斌安哲于春雷薛耀红刘鸿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 吉林大学中日联谊医院长春130033 吉林大学第四医院长春130011 长春理工大学计算机科学与技术学院长春130022

针对聚氨酯材料特性设计了多尺度计算机模拟方案,并研究了不同原料及相同原料但不同官能度对所制备的聚氨酯材料力学性能和玻璃化转变温度的影响.基于原子级别的结构,建立了耦合聚合反应的粗粒化耗散粒子动力学模型来描述组分扩散及交... 详细信息

针对聚氨酯材料特性设计了多尺度计算机模拟方案,并研究了不同原料及相同原料但不同官能度对所制备的聚氨酯材料力学性能和玻璃化转变温度的影响.基于原子级别的结构,建立了耦合聚合反应的粗粒化耗散粒子动力学模型来描述组分扩散及交联网络结构的形成过程.并反映射这个粗粒化结构到全原子级别来分析材料的力学性能和热力学性能.这个多尺度研究方案也可推广到研究多个竞争性因素同时主导的复杂体系中.

关键词：聚氨酯交联多尺度耗散粒子动力学力学性能

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针对聚电解质体系的杂化粒子场分子动力学模拟方法

针对聚电解质体系的杂化粒子场分子动力学模拟方法

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2015年全国高分子学术论文报告会

作者：朱有亮吕中元孙昭艳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吉林大学理论化学研究所

对于长链的聚电解质分子,常规的分子动力学模拟方法很难对其进行研究。一方面由于分子链间的拓扑限制而导致的缠结相互作用,使其在本体的松弛时间与链长的三次方成正比。另一方面对电荷的长程静电相互作用的计算非常耗时,且在周期性边... 详细信息

对于长链的聚电解质分子,常规的分子动力学模拟方法很难对其进行研究。一方面由于分子链间的拓扑限制而导致的缠结相互作用,使其在本体的松弛时间与链长的三次方成正比。另一方面对电荷的长程静电相互作用的计算非常耗时,且在周期性边界条件下需考虑镜像体系的静电作用。粗粒化的模型可以很好地提高模拟的时间和空间尺度,但仍很难在描述足够多的分子细节的同时,快速地得到聚电解质体系的平衡结构。最近由Milano等人提出了一种杂化的粒子场分子动力学模拟方法。这种方法结合了自洽场和分子动力学的优点,被称为MD-SCF方法。由于把分子与分子之间的多体相互作用转变成分子与场的单体相互作用,所以体系的平衡时间与体系的尺寸成正比,而与分子长度无关。我们在这种方法中发展了对于静电相互作用的描述。此外,我们通过GPU对于这种模拟方法进行加速,使其能够达到微秒时间尺度的模拟。预期这种方法可以很好地对聚电解质的自组装和相分离等性质进行研究。

关键词：聚电解质粒子场相分离 GPU加速分子动力学

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软各向异性胶体粒子聚集结构设计与调控的模拟研究

软各向异性胶体粒子聚集结构设计与调控的模拟研究

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2015年全国高分子学术论文报告会

作者：李占伟吕中元孙昭艳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吉林大学理论化学研究所

具有各向异性表面特性的"补丁"胶体粒子构筑单元的出现给材料科学领域带来了一场令人难以置信的革命。由于能够发生部分形变和重叠,软"补丁"胶体粒子为设计新颖的纳米结构提供了更丰富的构筑单元。因此,针对不同类... 详细信息

具有各向异性表面特性的"补丁"胶体粒子构筑单元的出现给材料科学领域带来了一场令人难以置信的革命。由于能够发生部分形变和重叠,软"补丁"胶体粒子为设计新颖的纳米结构提供了更丰富的构筑单元。因此,针对不同类型的软"补丁"胶体粒子体系,我们发展了一种既简单有效又能够描述其软形变及各向异性本质的、普适性的模拟模型及方法。在我们的软"补丁"胶体粒子模型中,"补丁"的个数、大小、方向以及排列方式都是任意可调的。同时,为了提高软"补丁"胶体粒子模型的计算效率,我们对相关的模拟算法进行了GPU加速。因此,我们的模型能够在更大的时空尺度上模拟各种软"补丁"胶体粒子的聚集行为,为设计及调控软"补丁"胶体粒子的聚集结构提供一定的理论指导。通过合理设计不同的软"补丁"胶体粒子构筑单元,我们模拟得到了各种新颖的聚集结构,同时明晰了不同聚集结构的形成条件及动力学机制。

关键词：软各向异性胶体粒子自组装计算机模拟

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利用两面神胶体粒子自组装构筑螺旋结构

利用两面神胶体粒子自组装构筑螺旋结构

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2015年全国高分子学术论文报告会

作者：邹庆智李占伟吕中元孙昭艳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吉林大学理论化学研究所

功能多样化的螺旋结构在自然界中普遍存在,如何利用简单的构筑单元组装得到不同螺旋结构是材料科学领域一项富于挑战性的研究工作。我们采用软两面神胶体粒子模拟模型,通过改变粒子的软硬度参数,系统地研究了粒子硬度对软两面神胶体粒... 详细信息

功能多样化的螺旋结构在自然界中普遍存在,如何利用简单的构筑单元组装得到不同螺旋结构是材料科学领域一项富于挑战性的研究工作。我们采用软两面神胶体粒子模拟模型,通过改变粒子的软硬度参数,系统地研究了粒子硬度对软两面神胶体粒子自组装行为的影响。研究结果表明,通过合理调控粒子的硬度,两面神胶体粒子能够自组装形成单螺旋、双螺旋以及Bernal三螺旋结构。上述模拟结果将为实验上实现各种不同的螺旋结构提供一定的理论参考。

关键词：螺旋结构两面神胶体粒子自组装

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