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利用量子力学势能数据预测温度、压力、盐度和沉积物孔径对甲烷水合物形成和分解的影响
被引量：
1
1
作者
陈雅丽
段振豪
+2 位作者
孙睿
毛世德
张驰
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第6期359-371,共13页
介绍一个预测不同温度、压力、盐度和沉积物毛细管孔径条件下甲烷水合物-溶液-气体多相平衡模型。该模型以VanderWaals和Platteeuw热力学模型、量子力学从头算粒子相互作用势能、DMW-92状态方程和Pitzer电解质理论为基础,能在很宽广温...
介绍一个预测不同温度、压力、盐度和沉积物毛细管孔径条件下甲烷水合物-溶液-气体多相平衡模型。该模型以VanderWaals和Platteeuw热力学模型、量子力学从头算粒子相互作用势能、DMW-92状态方程和Pitzer电解质理论为基础,能在很宽广温压范围内预测温度、压力、盐度和毛细管力对甲烷水合物形成和分解的影响。通过对比本模型的预测结果与实验数据,可知本模型能够准确地预测海水和多孔介质中甲烷水合物的相平衡条件。对于一定盐度下多孔介质中甲烷水合物的形成温压条件的在线计算可浏览:www.geo-chem-model.org/models.htm。
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关键词
甲烷水合物
量子力学模拟
从头算势能
盐度
多孔介质
形成条件
相平衡
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职称材料
2种受阻酚类防老剂对天然橡胶热氧老化防护效果多尺度分子模拟及实验研究
2
作者
曹献超
袁晓钦
+4 位作者
马艳彬
于人同
赵艳芳
陈永平
廖建和
《热带作物学报》
CSCD
北大核心
2022年第11期2224-2234,共11页
引入多尺度分子模拟技术对比研究了2种受阻酚类防老剂2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(防老剂2246)与防老剂2,2'-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)(防老剂425)对天然橡胶(natural rubber,NR)的热氧老化防护效果。量子力学模拟...
引入多尺度分子模拟技术对比研究了2种受阻酚类防老剂2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(防老剂2246)与防老剂2,2'-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)(防老剂425)对天然橡胶(natural rubber,NR)的热氧老化防护效果。量子力学模拟(QM)结果表明,2种防老剂的O-H键解离反应自由能(ΔG)均低于NR的C-H键ΔG,且防老剂425在其解离位置h处的O-H键ΔG最低,为250.08 kcal/mol,搜索2种防老剂或NR与过氧自由基CH_(3)OO·的反应过渡态,发现防老剂425的过渡态能垒(E_(barrier))最低,为5.31 kcal/mol,证明其能更快速地捕获过氧自由基,有效延缓NR分子链的氧化反应,表明了其防老剂化学反应防护机制。分子动力学(MD)模拟结果表明,防老剂425与NR之间的溶解度参数(δ)更接近,扩散系数(D)更低,即防老剂425与NR分子链更易相容,迁移性更低。蒙特卡洛(MC)模拟结果表明,氧气在3种体系中的渗透系数(P)大小顺序为P_(NR)>P_(NR/2246)>P_(NR/425),即防老剂425更容易阻隔氧气渗透,表明了其防老剂物理防护机制。为验证分子模拟结论的准确性,对不同NR复合体系进行0~7 d的热氧老化实验,采用拉力试验机、邵尔A硬度计、傅里叶红外变换光谱仪研究2种防老剂对NR的热氧老化防护效果,发现NR/425体系的力学性能保持率最好,红外图谱结果显示,防老剂425/NR复合体系的氧碳摩尔比增长率最低,表明防老剂425对NR的防护效果更好,与分子模拟结论一致,证明多尺度分子模拟有助于防老剂的选取。
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关键词
天然橡胶
防老剂425
防老剂2246
量子力学模拟
分子动
力学
模拟
蒙特卡洛
模拟
化学反应机制
物理防护机制
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职称材料
题名
利用量子力学势能数据预测温度、压力、盐度和沉积物孔径对甲烷水合物形成和分解的影响
被引量：
1
1
作者
陈雅丽
段振豪
孙睿
毛世德
张驰
机构
中国地质大学(北京)地球科学与资源学院
中国地质大学(北京)地质过程与矿产实验室
中国科学院地质与地球物理研究所地球深部重点实验室
Faculty of Sciences
出处
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第6期359-371,共13页
基金
国家自然科学基金项目(40537032)
中国科学院主要发展基金项目(kzcx2-yw-124)
文摘
介绍一个预测不同温度、压力、盐度和沉积物毛细管孔径条件下甲烷水合物-溶液-气体多相平衡模型。该模型以VanderWaals和Platteeuw热力学模型、量子力学从头算粒子相互作用势能、DMW-92状态方程和Pitzer电解质理论为基础,能在很宽广温压范围内预测温度、压力、盐度和毛细管力对甲烷水合物形成和分解的影响。通过对比本模型的预测结果与实验数据,可知本模型能够准确地预测海水和多孔介质中甲烷水合物的相平衡条件。对于一定盐度下多孔介质中甲烷水合物的形成温压条件的在线计算可浏览:www.geo-chem-model.org/models.htm。
关键词
甲烷水合物
量子力学模拟
从头算势能
盐度
多孔介质
形成条件
相平衡
Keywords
methane hydrate quantum simulation ab initio potential salinity porous sediment forming conditions phase equilibria
分类号
P618.12 [天文地球—矿床学]
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职称材料
题名
2种受阻酚类防老剂对天然橡胶热氧老化防护效果多尺度分子模拟及实验研究
2
作者
曹献超
袁晓钦
马艳彬
于人同
赵艳芳
陈永平
廖建和
机构
海南大学材料科学与工程学院
出处
《热带作物学报》
CSCD
北大核心
2022年第11期2224-2234,共11页
基金
海南省重大科技项目(No.ZDKJ2016020)
广东省重点领域研发计划项目(No.2020B020217001)。
文摘
引入多尺度分子模拟技术对比研究了2种受阻酚类防老剂2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(防老剂2246)与防老剂2,2'-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)(防老剂425)对天然橡胶(natural rubber,NR)的热氧老化防护效果。量子力学模拟(QM)结果表明,2种防老剂的O-H键解离反应自由能(ΔG)均低于NR的C-H键ΔG,且防老剂425在其解离位置h处的O-H键ΔG最低,为250.08 kcal/mol,搜索2种防老剂或NR与过氧自由基CH_(3)OO·的反应过渡态,发现防老剂425的过渡态能垒(E_(barrier))最低,为5.31 kcal/mol,证明其能更快速地捕获过氧自由基,有效延缓NR分子链的氧化反应,表明了其防老剂化学反应防护机制。分子动力学(MD)模拟结果表明,防老剂425与NR之间的溶解度参数(δ)更接近,扩散系数(D)更低,即防老剂425与NR分子链更易相容,迁移性更低。蒙特卡洛(MC)模拟结果表明,氧气在3种体系中的渗透系数(P)大小顺序为P_(NR)>P_(NR/2246)>P_(NR/425),即防老剂425更容易阻隔氧气渗透,表明了其防老剂物理防护机制。为验证分子模拟结论的准确性,对不同NR复合体系进行0~7 d的热氧老化实验,采用拉力试验机、邵尔A硬度计、傅里叶红外变换光谱仪研究2种防老剂对NR的热氧老化防护效果,发现NR/425体系的力学性能保持率最好,红外图谱结果显示,防老剂425/NR复合体系的氧碳摩尔比增长率最低,表明防老剂425对NR的防护效果更好,与分子模拟结论一致,证明多尺度分子模拟有助于防老剂的选取。
关键词
天然橡胶
防老剂425
防老剂2246
量子力学模拟
分子动
力学
模拟
蒙特卡洛
模拟
化学反应机制
物理防护机制
Keywords
natural rubber
antioxidant 425
antioxidant 2246
quantum mechanical simulation
molecular dynamics simulation
Monte Carlo simulation
chemical reaction mechanism
physical protection mechanism
分类号
TQ332 [化学工程—橡胶工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
利用量子力学势能数据预测温度、压力、盐度和沉积物孔径对甲烷水合物形成和分解的影响
陈雅丽
段振豪
孙睿
毛世德
张驰
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
2种受阻酚类防老剂对天然橡胶热氧老化防护效果多尺度分子模拟及实验研究
曹献超
袁晓钦
马艳彬
于人同
赵艳芳
陈永平
廖建和
《热带作物学报》
CSCD
北大核心
2022
0
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