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含硫天然气中单质硫溶解度的实验和理论研究进展 被引量：1
1
作者 杨明理 万莹 +4 位作者 霍翔宇 魏媛 王艺潼 李农 岳双丽 《天然气工业》 北大核心 2025年第2期146-158,共13页
硫沉积是高含硫天然气开发过程中面临的技术难题之一。溶解度变化是硫沉积发生的根本原因,研究高含硫气藏中单质硫的溶解度变化规律是认识和解决硫沉积问题的基础。为此,从实验测量、(半)经验模型与热力学模型、机器学习、分子模拟等角... 硫沉积是高含硫天然气开发过程中面临的技术难题之一。溶解度变化是硫沉积发生的根本原因,研究高含硫气藏中单质硫的溶解度变化规律是认识和解决硫沉积问题的基础。为此,从实验测量、(半)经验模型与热力学模型、机器学习、分子模拟等角度分析了各方法的适用性和局限性,总结了天然气组分中单质硫溶解度研究领域的新进展。研究结果表明:①单质硫溶解度实验已开展多年,积累了不同天然气成分、温度和压力下的部分数据,但数据来源多样,实验条件差异较大,且数据量较少,不能满足精准预测需求;②(半)经验模型和热力学模型获得较多应用,但需根据实测数据调整参数,缺乏普适性;③机器学习方法在单质硫溶解度预测中具有较大潜力,但依赖数据质量和数量,缺乏可解释性,且泛化能力有限;④分子模拟可避免极端实验条件并可揭示单质硫溶解度的微观机制,但受限于计算资源、力场适用性和模拟时间尺度,未来需开发更精确的模型和力场,以提高其可信度和适用性。结论认为,单质硫在天然气中的溶解机制和溶解度演化规律仍然存在一些认识模糊区域,需要从理论、实验、模型、数据等多维度进一步认识硫沉积规律,包括:①针对天然气成分、温度、压力等变量空间,开展更多的实验测量和计算模拟研究,获得丰富的数据样本;②建立近真实环境的计算模型和实验装置,研究非平衡状态环境快速变化条件下的溶解度变化规律;③利用人工智能如大语言模型等方法分析单质硫溶解和析出过程中各物质的物理和化学变化数据,在复杂的变量空间认识硫溶解度的变化规律和控制因素,为控制硫沉积找到新途径。 展开更多
关键词 高含硫气藏 硫沉积 溶解度 单质硫 硫化氢 状态方程 机器学习 分子模拟
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无烟煤聚集态分子模型的构建与验证 被引量：2
2
作者 李金雨 李懿欣 +3 位作者 纪和 王永军 张河猛 王伟业 《煤炭转化》 北大核心 2025年第1期1-11,共11页
深入探究煤聚集态分子的结构特征对于理解煤的化学性质具有重要意义。以贵州林华煤为研究对象,利用工业分析、元素分析、固体核磁共振碳谱(^(13)C-NMR)分析、傅立叶红外光谱(FTIR)分析和X射线光电子能谱(XPS)分析等方法并结合ChemDraw... 深入探究煤聚集态分子的结构特征对于理解煤的化学性质具有重要意义。以贵州林华煤为研究对象,利用工业分析、元素分析、固体核磁共振碳谱(^(13)C-NMR)分析、傅立叶红外光谱(FTIR)分析和X射线光电子能谱(XPS)分析等方法并结合ChemDraw绘图软件得出了煤聚集态分子模型,最终采用实验测试与数值模拟相结合的手段验证了分子结构的合理性。结果表明:该煤样中的碳元素主要以芳香碳为主,芳环桥碳与周碳含量之比为0.33;氧元素主要以醚、酚、羧基、羰基等形式存在,氮元素主要以吡啶和吡咯形式存在,硫元素主要以砜型硫、亚砜和噻吩形式存在。构建了林华煤大分子平面结构模型,其分子式为C_(212)H_(156)O_(9)N_(2)S_(3),其中芳香结构单元包括1个苯环、6个萘环、2个菲环、2个蒽环、1个四元芳香环、1个五元芳香环、1个吡啶、1个吡咯、1个噻吩。利用Material Studio软件对煤大分子结构模型进行分子力学及分子动力学优化,得到林华煤聚集态分子模型,对优化后的模型进行密度校验、孔隙特征校验和甲烷吸附测试,证明了该模型的合理性。 展开更多
关键词 煤结构 聚集态模型 分子模拟 结构优化 动力学模拟
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Virial⁃Peng⁃Long状态方程优化及应用
3
作者 彭钺 张蕾 +4 位作者 谢明伟 袁晓霞 麻宏亮 李芳 李明 《含能材料》 北大核心 2025年第4期374-383,共10页
为进一步提升Virial⁃Peng⁃Long(VPL)状态方程(equation of state,EOS)描述气相爆轰产物热力学关系准确性,实现VPL EOS对高密度炸药爆轰性能预测准确性提升。在理论分析基础上,通过修正Exponential⁃6(Exp⁃6)势函数近程排斥段存在的异常拐... 为进一步提升Virial⁃Peng⁃Long(VPL)状态方程(equation of state,EOS)描述气相爆轰产物热力学关系准确性,实现VPL EOS对高密度炸药爆轰性能预测准确性提升。在理论分析基础上,通过修正Exponential⁃6(Exp⁃6)势函数近程排斥段存在的异常拐点,得到势能曲线全域连续、光滑的指数型分子势Exponential⁃6modified(Exp⁃6m),基于Exp⁃6m势2~5阶维里系数理论值建立了改进形式的高阶维里型气相爆轰产物状态方程:Virial⁃Peng⁃Long⁃modified(VPLm)EOS。一方面,应用VPLm EOS计算了太安(PETN)、硝化甘油(NG)等低碳/无碳炸药,以及六硝基六氮杂异伍兹烷(CL⁃20)等具有高能量密度炸药的爆轰Chapmann⁃Jouguet(C⁃J)参数,结果表明基于VPLm EOS能够准确评价炸药的爆轰性能。其中对PETN在较高密度下爆压预测偏差普遍低于1.5%,对高密度CL⁃20爆速预测偏差能控制在1.6%以内,计算准确性相比VPL EOS有了显著提升。另一方面,应用VPLm EOS计算了典型含金属起爆药叠氮化铅(LA)在不同密度下的爆速,结果表明VPLm EOS对LA爆速的预测准确性好于Explo5和CHEETAH,相比VPL EOS对LA在较高密度下的爆速计算更为准确。 展开更多
关键词 Virial⁃Peng⁃Long状态方程 分子势函数 爆轰性能 叠氮化铅(LA)
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原子力显微镜拉伸技术揭示金属蛋白酶ADAMTS13的构象
4
作者 谷慧婷 杨俊贤 +2 位作者 方金花 吴建华 林蒋国 《医用生物力学》 北大核心 2025年第2期441-448,共8页
目的探究不同pH条件下ADAMTS13的构象态。方法利用原子力显微镜对两种拉伸体系(Biotin-Streptavidin体系和6×His-Anti-His抗体体系)下的ADAMTS13分子进行拉伸,并分析断裂力和分子轮廓长度。结果pH 7.4条件下,利用Biotin-Streptavi... 目的探究不同pH条件下ADAMTS13的构象态。方法利用原子力显微镜对两种拉伸体系(Biotin-Streptavidin体系和6×His-Anti-His抗体体系)下的ADAMTS13分子进行拉伸,并分析断裂力和分子轮廓长度。结果pH 7.4条件下,利用Biotin-Streptavidin体系拉伸ADAMTS13时,分子轮廓长度平均值为(30.93±1.56)nm,其频数分布为双峰分布,峰值位置分别为(22.12±0.01)、(49.57±0.05)nm;利用6×His-Anti-His抗体体系拉伸ADAMTS13时,分子轮廓长度平均值为(32.77±0.72)nm,其频数分布为双峰分布,峰值位置分别为(25.73±0.16)、(43.84±0.63)nm。pH 6.0条件下,利用Biotin-Streptavidin体系拉伸ADAMTS13时,分子轮廓长度平均值为(47.07±1.6)nm,其频数分布为3峰分布,峰值位置分别是(22.00±1.25)、(55.09±2.62)、(76.69±3.06)nm。与pH 7.4相比,pH 6.0时ADAMTS13的构象更为伸展。结论ADAMTS13在pH 7.4时存在“闭合”构象态和中间构象态;而在pH 6.0时,ADAMTS13存在“闭合”构象态、中间构象态和“开放”构象态。研究结果有助于进一步理解ADAMTS13在正常生理和血栓性血小板减少症紫癜中的作用,为新型重组ADAMTS13药物的开发提供思路。 展开更多
关键词 ADAMTS13 原子力显微镜 构象状态 断裂力 分子轮廓长度
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缠结度对超高相对分子质量聚乙烯凝聚态结构和冲击强度的影响 被引量：1
5
作者 宋新月 胡本旻 +5 位作者 孟帅 石恒冲 施德安 王兆阳 杨华伟 栾世方 《应用化学》 北大核心 2025年第1期58-68,共11页
以实验室合成的低缠结超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)及11种商用UHMWPE树脂为实验对象,系统探究了熔体缠结度(G_(N)^(t))对UHMWPE凝聚态结构的影响,并将之与冲击强度进行了关联。实验结果表明,缠结度增加,结晶度(X_(m))变化较小,结晶... 以实验室合成的低缠结超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)及11种商用UHMWPE树脂为实验对象,系统探究了熔体缠结度(G_(N)^(t))对UHMWPE凝聚态结构的影响,并将之与冲击强度进行了关联。实验结果表明,缠结度增加,结晶度(X_(m))变化较小,结晶活化能(?E)先减小后增大;在凝聚态结构上,片晶长周期(l)随缠结度的变化表现出与结晶活化能类似的现象。在缠结度较高的区域,l与缠结度具有指数相关性,缠结度越高,片晶厚度越大;最后,将凝聚态结构与冲击强度进行关联,发现UHMWPE的缺口冲击强度与非晶区厚度表现出负线性相关性,线性拟合系数达0.94,即非晶区厚度越小,UHMWPE冲击强度越高。 展开更多
关键词 超高相对分子质量聚乙烯 分子链缠结 长周期 凝聚态结构 冲击强度
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氧化煤有机大分子模型构建及结构优化
6
作者 李大虎 杨方家 +1 位作者 曹钊 李若琦 《中国煤炭》 北大核心 2025年第9期154-166,共13页
为了明晰氧化作用对煤分子结构的影响,针对骆驼山选煤厂路天9号氧化煤,结合X射线光电子能谱、核磁共振、红外光谱等分析测试方法,构建了氧化煤的大分子结构模型,并对模型进行能量最低优化处理,最终构建了氧化煤的聚集态结构模型。研究... 为了明晰氧化作用对煤分子结构的影响,针对骆驼山选煤厂路天9号氧化煤,结合X射线光电子能谱、核磁共振、红外光谱等分析测试方法,构建了氧化煤的大分子结构模型,并对模型进行能量最低优化处理,最终构建了氧化煤的聚集态结构模型。研究结果表明,氧化煤中桥碳周碳比为0.2228、芳香结构以苯环和萘为主;平均亚甲基链长为1.9056、脂肪碳结构以甲基和亚甲基为主;氧在煤分子结构中主要以C=O、C-O和COO-形式存在,氮原子以吡啶和吡咯形式存在,硫原子以噻吩和砜的形式存在。最终确定路天9号氧化煤的分子式为C_(225)H_(177)N_(3)O_(33)S_(2),分子量为3515。经结构优化和退火处理后,氧化煤大分子聚集态仿真密度为1.10 g/cm^(3)。此外,由于氧化作用破坏了煤的芳碳结构,导致路天9号氧化煤的桥碳周碳比和平均亚甲基链长虽然仍在正常范围内,但芳碳率仅为57.46%,显著低于正常未氧化煤。 展开更多
关键词 氧化煤 分子模型 聚集态结构 芳碳率
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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
7
作者 陈汉钊 吴正彬 +3 位作者 李轩 舒坤 蒋恕 陈掌星 《地质科技通报》 北大核心 2025年第1期36-47,共12页
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... 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)。 展开更多
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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扩展PT状态方程在受限空间内CO_(2)-碳氢混合物的相平衡
8
作者 孟展 白恒 赵蕾 《华南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期43-50,共8页
为了将状态方程准确应用于限域空间,通过扩展PT状态方程,系统地探讨了CO_(2)及其混合物在限域空间的热物理性质和相行为。通过引入分子与壁面间的相互作用和毛细管效应,对传统PT状态方程进行了修正。结合实验数据和分子模拟结果,开发了... 为了将状态方程准确应用于限域空间,通过扩展PT状态方程,系统地探讨了CO_(2)及其混合物在限域空间的热物理性质和相行为。通过引入分子与壁面间的相互作用和毛细管效应,对传统PT状态方程进行了修正。结合实验数据和分子模拟结果,开发了基于纳米孔径尺寸和分子尺寸的临界偏移模型,以描述临界特性的偏移现象。基于建立的状态方程模型结合临界偏移模型,研究了CO_(2)-nC_(10)和CO_(2)-CH_(4)二元混合体系中,界面张力随温度、压力和纳米通道尺寸的变化规律。结果表明:修正后的PT状态方程预测值与实验数据高度吻合。扩展后的状态方程在预测CO_(2)和碳氢化合物二元混合体系在纳米通道中的热物理性质和相行为方面表现出较高的准确性。该新模型为理解纳米尺度下流体的相行为提供了一个可靠的理论工具,有助于更深入地掌握CO_(2)及其混合物在限域空间中的热物理性质和相行为。 展开更多
关键词 受限空间 状态方程 界面张力 分子-壁面相互作用
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乙烯含量及其分布对丙烯-乙烯共聚物热输运性质的影响
9
作者 符明恒 高建树 +4 位作者 杨啸 邵磊山 李静静 蒋文军 刘振宇 《合成树脂及塑料》 北大核心 2025年第1期37-41,共5页
通过将等规聚丙烯分子链中丙烯链段替代为乙烯链段,建立了丙烯-乙烯共聚物的物理模型,利用非平衡分子动力学方法研究了乙烯含量及其分布对共聚物热输运性质的影响。结果表明:聚合度为50的分析模型可反映聚合物的真实性质且计算量适中;... 通过将等规聚丙烯分子链中丙烯链段替代为乙烯链段,建立了丙烯-乙烯共聚物的物理模型,利用非平衡分子动力学方法研究了乙烯含量及其分布对共聚物热输运性质的影响。结果表明:聚合度为50的分析模型可反映聚合物的真实性质且计算量适中;随着乙烯含量的增加,共聚物的热导率逐渐增加;相同乙烯含量时,共聚物中乙烯链段数越小,对其声子振动态密度的影响越小,有助于提升其热导率。 展开更多
关键词 丙烯-乙烯共聚物 分子动力学模拟 乙烯含量 热导率 振动态密度
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固态挤出UHMWPE试样的性能与调控
10
作者 罗义贵 吴世见 《塑料工业》 北大核心 2025年第7期72-75,88,共5页
利用自行研制的固态挤出装置,探索了挤出比2.4时纯超高分子量聚乙烯(UHMWPE)制品的固态可挤性,考察了挤出温度(80~120℃)和挤出速率(96~342 mm/min)与固态挤出自增强试样性能的关联性。结果表明,在恒定挤出速率下提高挤出温度,制备的固... 利用自行研制的固态挤出装置,探索了挤出比2.4时纯超高分子量聚乙烯(UHMWPE)制品的固态可挤性,考察了挤出温度(80~120℃)和挤出速率(96~342 mm/min)与固态挤出自增强试样性能的关联性。结果表明,在恒定挤出速率下提高挤出温度,制备的固态挤出自增强试样力学性能相应提高,而在一定挤出温度下提高挤出速率,相应固态挤出自增强试样的力学性能相对稳定。在高挤出温度(120℃)条件下,固态挤出自增强试样的弯曲模量达610 MPa、拉伸强度提高到155 MPa(坯件弯曲模量为419 MPa、拉伸强度为58 MPa)。差示扫描量热仪(DSC)测试表明,固态挤出自增强试样的结晶度与熔融温度几乎不变。二维X射线衍射分析(2D-WAXD)测试表明,固态挤出自增强试样的Herman取向因子从0.82上升到了0.93(对应测试设备测不出坯件的取向因子)。在本文实验条件下,UHMWPE可进行固态挤出,固态挤出UHMWPE试样的晶区取向提升是实现自增强的主要原因。 展开更多
关键词 固态挤出 自增强 超高分子量聚乙烯 弯曲模量 拉伸强度
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外电场作用下纳米结构表面润湿转变机理研究 被引量：2
11
作者 王军 朱星光 +1 位作者 张悦 夏国栋 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1162-1169,共8页
采用分子动力学模拟方法,研究了外电场作用下液膜在带有纳米凹槽的疏水表面处由Cassie态向Wenzel态的润湿态转变过程,并分析了其转变机理。结果表明,润湿状态转变所需时长并不随着电场强度的增大而降低,而是存在一个促进润湿状态转变的... 采用分子动力学模拟方法,研究了外电场作用下液膜在带有纳米凹槽的疏水表面处由Cassie态向Wenzel态的润湿态转变过程,并分析了其转变机理。结果表明,润湿状态转变所需时长并不随着电场强度的增大而降低,而是存在一个促进润湿状态转变的最佳电场强度。基于电场作用下的液滴润湿角及液柱极化应力的计算分析表明,一方面外电场可以增强表面润湿性,有利于Cassie态向Wenzel态的润湿态转变,另一方面,液膜受电场极化的影响而沿电场方向伸长,从而减缓了液膜向纳米凹槽的渗入。因此,随着电场强度的增大,液膜润湿状态转变时长呈现先减小后增大的趋势。本研究揭示了外电场作用下纳米结构表面的润湿态转变的机理,有助于深入理解微纳米结构表面的电润湿现象。 展开更多
关键词 电润湿 润湿态转变 分子动力学模拟 纳米结构表面 接触角 表面润湿性
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利用纳滤传质模型定量计算迷迭香酸分子状态的实验教学设计
12
作者 李存玉 彭国平 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第1期214-219,共6页
该文设计了利用纳滤传质模型定量计算迷迭香酸分子状态的教学实验。实验以丹参中代表性的酚酸为研究对象,计算了迷迭香酸的纳滤膜通量、传质系数和截留率,构建了迷迭香酸分子态比例定量计算数学模型,对制药过程中的醇沉、树脂吸附、澄... 该文设计了利用纳滤传质模型定量计算迷迭香酸分子状态的教学实验。实验以丹参中代表性的酚酸为研究对象,计算了迷迭香酸的纳滤膜通量、传质系数和截留率,构建了迷迭香酸分子态比例定量计算数学模型,对制药过程中的醇沉、树脂吸附、澄清过滤、浓缩、干燥等工艺的转移率和成分存在状态进行了相关性分析,研究了制药工艺成分量值传递的内在机制。实验结果表明,迷迭香酸存在状态对制药工艺中的成分转移率有重要影响。这一结论对提升生产过程的规范化和标准化很有意义。本实验与制药生产热点问题相结合,通过科研反哺教学,有助于增强学生的科研素养和实践能力,并实现科研应用与教学拓展的协同提升。 展开更多
关键词 分子状态 纳滤 中药制药 传质模型 迷迭香酸
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分子动力学模拟分析超高压对固液两态多酚氧化酶稳定性的影响 被引量：2
13
作者 李镜浩 梁展鸿 +6 位作者 肖更生 徐玉娟 余元善 吴继军 彭健 李璐 程丽娜 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期33-44,共12页
以固态晶体(crystal,C-)、液态(liquid,L-)多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)为对象,采用分子动力学模拟的方法,分析其在常温(298.15 K)常压/高压(0.1~400.0 MPa)条件下分子构象的变化。结果表明:固液两态PPO的空间结构均随压力(0.1~4... 以固态晶体(crystal,C-)、液态(liquid,L-)多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)为对象,采用分子动力学模拟的方法,分析其在常温(298.15 K)常压/高压(0.1~400.0 MPa)条件下分子构象的变化。结果表明:固液两态PPO的空间结构均随压力(0.1~400.0 MPa)增大而变的不稳定;与L-PPO相比,C-PPO对压力更敏感,表现出更高的残基波动,溶剂可及表面积和体积减小,蛋白结构更致密;α-螺旋向无规卷曲过渡,导致氢键数量不稳定,螺旋弹性也降低,整体构象差异明显;活性位点Cu^(2+)位置疏远,残基之间距离发生改变、运动出现随机化,干扰底物催化结合。因此,物理状态和压力改变PPO空间结构、残基运动模式和底物结合范围,影响酶稳定性。因此,PPO状态和压力因素对酶变性程度可排序为:固态>液态,物理状态>压力水平。 展开更多
关键词 多酚氧化酶 分子动力学模拟 物理状态 超高压 稳定性
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初生态低缠结超高分子量聚乙烯催化剂研究进展 被引量：3
14
作者 刘睿喆 王迎 +3 位作者 雷际平 刘萃莲 周俊领 郭正阳 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期121-129,共9页
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有高耐磨性、高强度和刚度、轻质、耐腐蚀、低摩擦系数、生物相容性等特点,作为一种优异的工程塑料广泛应用于高端新材料等各领域,而调控高分子链的缠结程度对于更好地应用UHMWPE至关重要。从均相催化和非均... 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有高耐磨性、高强度和刚度、轻质、耐腐蚀、低摩擦系数、生物相容性等特点,作为一种优异的工程塑料广泛应用于高端新材料等各领域,而调控高分子链的缠结程度对于更好地应用UHMWPE至关重要。从均相催化和非均相催化两方面综述了制备初生态低缠结UHMWPE的催化剂技术的研究进展,其中,单中心催化体系和修饰型Ziegler-Natta催化剂在制备初生态低缠结UHMWPE的工业应用中前景广阔。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯 低缠结态 单活性中心催化剂 非茂金属催化剂
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细胞死亡的新方式--铁死亡与铜死亡 被引量：3
15
作者 王浩 肖金龙 +6 位作者 沈珏 赵金刚 王帅 刘根 赵汝 肖鹏 高洪 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期461-470,共10页
铜死亡是最近新发现的一种调节性细胞死亡(regulated cell death,RCD)形式。这种死亡形式的主要原因是细胞内铜离子的聚集,这个过程靶向干扰三羧酸循环。虽然已有学者阐明了其基本分子机制,但是对于铜死亡的研究仍然存在许多需要探索的... 铜死亡是最近新发现的一种调节性细胞死亡(regulated cell death,RCD)形式。这种死亡形式的主要原因是细胞内铜离子的聚集,这个过程靶向干扰三羧酸循环。虽然已有学者阐明了其基本分子机制,但是对于铜死亡的研究仍然存在许多需要探索的方面。相比之下,对铁离子过载诱导的铁死亡的研究已相对完善,本文以铁死亡研究为参照,对两种金属离子诱导的细胞死亡进行了全面综述。 展开更多
关键词 铁死亡 铜死亡 分子机制 疾病状态
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水化蒙脱石拉伸力学特性的分子动力学模拟研究 被引量：1
16
作者 杨宇 徐国元 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第6期156-166,共11页
了解蒙脱石在拉伸状态下的力学行为在地球科学、岩土力学等领域至关重要,但现有理论和方法难以在小间距范围内预测其水化力学性质及关键机理。通过编写施加应力-计算应变Perl语言脚本,进行不同水化量蒙脱石拉伸应力下的分子动力学计算... 了解蒙脱石在拉伸状态下的力学行为在地球科学、岩土力学等领域至关重要,但现有理论和方法难以在小间距范围内预测其水化力学性质及关键机理。通过编写施加应力-计算应变Perl语言脚本,进行不同水化量蒙脱石拉伸应力下的分子动力学计算模拟与应力-应变分析,确定其不同应力阶段的力学特性、相互作用机制和微观结构演化。结果表明:蒙脱石内层水化对极限应力和拉伸模量的弱化效应明显,且在水化初期弱化幅度会更大;体积水化膨胀主要源于晶格长度c的线性增长。Z方向的拉伸模量远小于平面内,即应力对表面Z方向的力学行为影响最大,达到极限拉应力后,会出现整层分离的破坏现象;内层是大部分形变的主要原因,并且支配着蒙脱石的拉伸力学性能;Z方向拉应力主要造成晶格长度c和晶格角β的增大,而在X和Y方向拉应力下主要发生β的减小和增大。层电荷密度越高,结合水膜越密实,形成的氢键数目越多,体积和晶格长度c越小,抗拉力学性能也越强。 展开更多
关键词 水化蒙脱石 分子动力学 拉伸应力状态 应力-应变分析 微结构力学
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纳米限域下页岩中可溶有机质的非均质性及页岩油赋存状态 被引量：3
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作者 洪智宾 吴嘉 +3 位作者 方朋 余进洋 伍正宇 于佳琦 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期160-168,共9页
以渤海湾盆地古近系沙河街组三段页岩储层中—低熟页岩油的族组分组成为例,通过分子动力学模拟构建了纳米尺度的页岩可溶有机质体系模型,对地层条件下页岩可溶有机质体系在纳米尺度空间中的分子赋存状态进行了研究,并对页岩油可动性限... 以渤海湾盆地古近系沙河街组三段页岩储层中—低熟页岩油的族组分组成为例,通过分子动力学模拟构建了纳米尺度的页岩可溶有机质体系模型,对地层条件下页岩可溶有机质体系在纳米尺度空间中的分子赋存状态进行了研究,并对页岩油可动性限制因素进行了分析。研究结果表明:①页岩可溶有机质体系模型由饱和烃、芳香烃、非烃、沥青质4类族组分和水组成,质量分数分别为18.6%,18.9%,19.7%,38.6%和4.2%,4类族组分的代表分子分别为nC_(18),1-甲基菲,一个带有含羧基的长侧链基团的芳香双环结构和C_(58)H_(65)NS。②页岩可溶有机质体系模型模拟初态各族组分均一分布时能量较高,随着模拟时间推移,体系非均质性增强,能量逐步降低;饱和烃与芳香烃分子更易扩散,而非烃和沥青质具有自聚集现象,最终生成以分散小分子为主的游离子体系(饱和烃与芳香烃的总质量分数为42.9%)和以大分子聚集体为主的聚集子体系(非烃和沥青质总质量分数为74.3%);游离子体系中总分子质量更大,占原可溶有机质模拟体系总分子质量的66.7%,扩散速率更快,模拟终态时的密度更小。③分子质量和分子极性是影响纳米限域下页岩油可动性的重要因素;极性分子自聚集必然引发可溶有机质体系的非均质性变化,极性分子团簇非均匀分布并吸附在纳米孔喉空间中可造成页岩油的运移通道堵塞,从而限制页岩油的可动性。 展开更多
关键词 页岩油 非均质性 可溶有机质体系 分子动力学模拟 纳米限域 沥青质聚集体 分子质量 分子极性 赋存状态
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三水醋酸钠/石墨烯复合相变材料界面热阻的分子动力学模拟 被引量：1
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作者 黄文荻 周国兵 曹保鑫 《化工进展》 CSCD 北大核心 2024年第12期6820-6827,共8页
利用高导热材料复合水合盐是提高水合盐相变材料导热性能的有效途径之一。但不同材料复合时会在界面处产生较大热阻。本研究采用分子动力学方法,分别计算了三水醋酸钠(SAT)/石墨烯复合相变材料在固态、液态时的温度分布、热导率、径向... 利用高导热材料复合水合盐是提高水合盐相变材料导热性能的有效途径之一。但不同材料复合时会在界面处产生较大热阻。本研究采用分子动力学方法,分别计算了三水醋酸钠(SAT)/石墨烯复合相变材料在固态、液态时的温度分布、热导率、径向分布函数(RDF)、声子态密度(PDOS),以研究两种材料界面处的原子分布、热输运和声子输运,从微观角度探究界面热阻产生的机理。温度计算结果表明,在固态与液态时,SAT/石墨烯界面处都存在较大的温度梯度,交界处的热阻均为其他区域的4.5倍左右。RDF计算结果表明,材料在固态时,石墨烯表面原子之间距离增大,形成真空层;液态时,石墨烯表面反而会出现原子聚集的现象。PDOS计算结果表明,石墨烯的加入会导致界面附近区域的低频声子分布紊乱,从而增加声子散射,降低导热效率;这种紊乱会随着与石墨烯的距离增大而减弱,从3nm处基本消失。 展开更多
关键词 三水醋酸钠 石墨烯 分子动力学 界面热阻 声子态密度
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基于VLW状态方程的氢氟爆轰参数理论分析及数值模拟研究
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作者 陈庆慈 陈放 +1 位作者 周壮壮 乔红伟 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期65-71,共7页
氟气是具有强氧化性的气体,与氢气会发生剧烈的化学反应,为了得到氢氟爆轰的爆轰参数,基于VLW状态方程与爆轰理论对氟气与氢气在标准状况预混条件下爆轰性能进行了理论计算,当氢气与氟气的摩尔比为1∶1时,计算得到爆压为15.31 MPa,爆温... 氟气是具有强氧化性的气体,与氢气会发生剧烈的化学反应,为了得到氢氟爆轰的爆轰参数,基于VLW状态方程与爆轰理论对氟气与氢气在标准状况预混条件下爆轰性能进行了理论计算,当氢气与氟气的摩尔比为1∶1时,计算得到爆压为15.31 MPa,爆温为6 479 K。利用materials studio与CP/2K分子动力学模拟计算了氢与氟的反应,对现有氢氟反应机理进行了完善。最后通过FLUENT流体动力学仿真软件对摩尔比为1∶1时的氢氟爆轰进行了仿真计算,因爆轰波在管道内多次叠加,所以计算出超压可达46 MPa,高于理论爆压值的15.31 MPa;管道内计算出的温度可达6 800 K,与理论爆温值相差4.6%,对研究氢氟爆轰条件与能量释放规律具有一定借鉴意义。 展开更多
关键词 VLW状态方程 氢与氟 气相爆轰 分子动力学 理论分析 数值模拟
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正十七烷在伊利石狭缝孔隙中的吸附与赋存规律研究
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作者 马立涛 李洋冰 +4 位作者 黄英 刘成 张群 陈韵 唐鑫 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期29-38,共10页
采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)和分子动力学(MD)方法,利用Materials Studio 2020构建了4 nm、8 nm、15 nm和50 nm的伊利石狭缝孔隙模型,对研究区北部湾盆地涠西南凹陷区流二段油页岩原油主体组分正十七烷(CH 3(CH 2)15 CH 3)进行了吸附规律... 采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)和分子动力学(MD)方法,利用Materials Studio 2020构建了4 nm、8 nm、15 nm和50 nm的伊利石狭缝孔隙模型,对研究区北部湾盆地涠西南凹陷区流二段油页岩原油主体组分正十七烷(CH 3(CH 2)15 CH 3)进行了吸附规律和扩散现象研究。研究表明,原油的吸附能力受到压力和孔径的影响较大,受温度影响相对较小。大孔径模型可以提供更多赋存空间,大量的吸附位导致大孔径模型的容纳能力强于小孔径模型的吸附能力,当狭缝孔壁吸附位被大量占据时,原油主要以游离态赋存于狭缝孔中。相同边界条件和温压条件下,绝对吸附量随着压力的增大而增加,绝对吸附量随着温度的增加呈递减趋势;烷烃在吸附和扩散运移中,分子总是向着狭缝片层方向运动,在狭缝壁面附近形成吸附层,4 nm、8 nm、15 nm和50 nm的伊利石狭缝孔中出现2个吸附层,距离孔隙中心分别约0.34 nm,3.67 nm,7.25 nm和24.21 nm处,最大吸附密度分别为0.40 g/cm 3,0.40 g/cm 3,0.28 g/cm 3和0.37 g/cm 3;烃类物质在页岩中的赋存状态主要可分为3个区,孔径小于2.3 nm的小分子吸附区,2.3~3.9 nm为强吸附区,大于3.9 nm为弱吸附区,伊利石对正十七烷的吸附行为均为物理吸附。 展开更多
关键词 伊利石 吸附模拟 分子扩散运动 狭缝孔 赋存状态 涠西南凹陷
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