单链聚乙烯在石墨烯二维表面结晶的分子模拟

目前对于石墨或石墨烯等片层结构对共聚聚乙烯结晶行为的影响研究相对较少,尚未系统揭示其结晶机制。采用分子动力学模拟方法,研究单链聚乙烯在二维石墨烯表面受限状态下的结晶过程。结果发现,与聚乙烯单链结晶不同,聚乙烯沿石墨烯（001）表面发生表面吸附-链折叠-取向有序形成层状晶体,结晶过程由表面吸附和链折叠共同控制,随等温结晶温度变化分为3个区域。另外,支链不利于结晶,但当支链长度大于10时,即开始发生吸附或折叠进入晶区,与主链形成共晶,从而减缓了结晶度随支链长度而下降的趋势,并且支链主要进入石墨层界面附近的晶区。     

结晶聚合物的中间层

采用不同实验方法：ＳＡＸＳ、ＮＭＲ和激光Ｒａｍａｎ光谱，对甲苯和辛烷萃取和聚乙烯样品的中间层及其它结晶结构参数进行了研究。结果表明，三种方法测得的中间相厚度有所不同，但均反映出辛烷萃取的聚惭烯样品中间层厚度比甲苯萃取的大。从测试和计算结果得出，中间层厚度和其它结构参数相比不可忽略。结晶聚合物结构以“三相模型”代替传统的“两相模型”可望膛渐被人们接受。     

PPARs泛激动剂设计、分子对接及分子动力学模拟研究

目的:得到治疗效果好,副作用小的PPAR泛激动剂.方法:用core hopping的方法对LY465608中间链部分和尾链部分进行结构替换.得到新的化合物并与3个蛋白质受体进行分子对接.应用分子动力学模拟先导化合物与PPAR-α、β、γ受体的相互作用情况.基于Lipinski's rule of five,对得到的先导化合物进行ADME预测.结果:对接结果表明得到的目标化合物能与PPAR-α、β、γ活性位点区域的氨基酸残基形成氢键,使AF-2螺旋稳定于激活构象.分子动力学模拟结果表明模拟过程中受体与激动剂复合物体系是稳定的.ADME预测发现它们体内的吸收、分布、代谢和排泄情况符合作为药物的一般特点.结论:得到的8个化合物可以作为PPAR泛激动剂予以进一步的研究.     

结晶聚合物的中间层甲苯和辛烷萃取聚乙烯样品的研究

采用不同实验方法：ＳＡＸＳ、ＮＭＲ和激光Ｒａｍａｎ光谱。对甲苯和辛烷萃取的聚乙烯样品的中间层及其它结晶结构参数进行了研究，结果表明三种方法测得的中间相厚度有所不同，但均反映出辛烷萃取的聚乙烯样品中间层厚度比甲苯萃取的大。从测试和计算结果得出，中间层厚度与其它结构参数相比不可忽略。结晶聚合物结构以“三相模型”代替传统的“两相模型”可望逐渐被人们接受。     

氯化聚乙烯链结构和聚集态结构表征

采用＾１３ＣＮＭＲ表征了悬浮法合成氯化聚乙烯的分子链上氯原子的分布测定了各种序列结构的含量；通过ＤＳＣ研究了氯化聚乙烯的熔融行为，观察到氯化聚乙烯存在结晶和共结晶，并根据核磁分析结果，讨论了氯原子在分子链上的序列分布对氯化聚乙烯的结晶和共结晶的影响。     

木聚糖热解过程的分子动力学模拟

采用Hyperchem聚合物构建软件和半经验方法建立并优化木聚糖分子结构模型,得到木聚糖分子链的结构参数。基于Amber力场,采用周期性边界条件,在300~1 300 K,模拟研究了聚合度为9的木聚糖链热解过程。结果表明：当温度为550 K时,木聚糖分子链上的木糖苷键发生断裂,同时羟基脱落;当温度升高到650 K时,木聚糖吡喃环上的C—O键发生断裂,之后相应发生C—C键断裂。模拟得到木聚糖链热解的主要断裂基团,并分析了基团碎片可能对应的产物以及木聚糖主要裂解产物2糠醛、乙醇醛、丙酮醇、二氧化碳、一氧化碳的生成机理。     

随机和交替聚电解质与表面活性剂分子相互作用的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了由带电链节与不带电的中性链节组成的交替共聚物和随机共聚物与带相反电荷表面活性剂的相互作用,考察了随机和交替共聚物中中性链节的亲、疏水性对所形成复合物的影响。结果表明,当共聚物中中性链节表现为亲水特性时,交替与随机共聚物吸附表面活性剂分子的能力差别不大,在所模拟的浓度区间内,两种聚电解质与表面活性剂均形成瓶刷结构。当中性链节表现为疏水特性时,带电链节的交替分布和随机分布不仅影响了其吸附表面活性剂的能力,也影响了复合物的最终结构。在所考察的表面活性剂浓度范围内,疏水性的随机共聚物与表面活性剂相互作用会形成较大的聚集体,而疏水性的交替共聚物与表面活性剂的作用仅能形成瓶刷结构以及较小的聚集体。     

分子动力学模拟在聚合物热解中的应用

分子动力学模拟作为分子模拟的重要分支已经在化学、化工、材料、生物等领域受到了广泛的关注。介绍了分子动力学模拟的基本原理,阐述了分子动力学模拟在高分子聚合物热解反应机理研究中的应用。实例表明：在研究物质化学反应机理方面,分子动力学模拟是一种有效的研究手段。     

模型溶液的分子动力学模拟及扩散系数计算

通过对模型溶液的分子动力学模拟，确定了这些溶液的径向分布函数，自扩散系数Ｄ１、Ｄ２和互扩散系数Ｄ１２。结果表明，用Ｅｉｎｓｔｅｉｎ法和Ｇｒｅｅｎ－Ｋｕｂｏ法得到的扩散系数在数值上是一致的；溶液互扩散系数Ｄ１２与自扩散系数Ｄ１和Ｄ２满足关系式Ｄ１２＝ｘ１Ｄ１＋ｘ２Ｄ２。     

自增强高性能聚合物的成型工艺同力学性能间相关性研究——1.超高分子量聚乙烯的应力诱导结晶理论和其自增强作用

本文发展了一种高分子量聚合物熔融体的应力诱导结晶结构形态模型,它是由微晶聚集体(以下简称微区)-高分子链组网和缠结网的网络结构组成。基于上述模型,把二种网中的单个链组作为独立的统计单元和形变单元,计算了二种网中单个链组的末端距分布函数,进一步计算了二种网和总网的形变自由能。在此基础上,讨论了诱导结晶结晶机理和自增强聚合物网络自由能的依赖性,并着重地研究了超拉伸高聚物的起始熔点拉伸比间的关系。用超高分子量聚乙烯膜和超取向高密度聚乙烯纤维的起始熔点和拉伸比的实验数据进行处理,得到理论予期的近似直线关系,初步验证了聚合物网应力诱导结晶理论。     

聚合物分子量对热致相分离法制备聚乙烯微孔滤膜的影响

选取不同分子量的聚乙烯/二苯醚作为聚合物稀释剂体系,通过浊点及结晶温度绘制了体系的热力学相图;并在不同淬冷温度下,通过热致相分离法制备了聚乙烯微孔滤膜。讨论了聚合物分子量及淬冷温度对成膜孔结构的影响。结果表明:聚合物的分子量不仅影响微孔滤膜断面的孔径,还影响其形态和结构。     

乙醇/水二元混合物结构性质的分子动力学模拟

目的从分子动力学的角度研究乙醇/水混合物的结构性质,研究二元混合物的局部结构。方法模拟中乙醇分子采用点点刚性模型,水分子采用TIP4P模型,在全浓度范围内计算O-O和O-H径向分布函数。结果从径向分布函数和相关的配位数中,发现混合物中水-水的关联和纯水相比显著加强,而随着水浓度的增加,乙醇-乙醇的氢键结构逐渐被打破。结论乙醇-水的结构随乙醇浓度的增加而加强。     

碱金属氯化物二元熔盐密度的分子动力学模拟研究

采用分子动力学模拟方法,计算了LiCl-NaCl、LiCl-KCl、LiCl-RbCl、LiCl-CsCl、NaCl-KCl、NaCl-RbCl以及NaCl-CsCl等碱金属氯化物二元混合熔盐在不同温度和不同组分下的密度,证实了添加LiCl能够降低NaCl、KCl、RbCl以及CsCl熔盐的密度,添加NaCl则仅能够降低RbCl和CsCl熔盐的密度,而增大KCl熔盐的密度。随着温度的逐渐升高,各混合熔盐的密度逐渐减小。根据不同温度、不同组分下的密度数据,拟合得出了各混合熔盐的密度关于温度和组分含量的表达式。     

非连续分子动力学模拟方法及其在大分子研究中的应用

计算机模拟技术已成为大分子构象等基础研究的一种重要手段。非连续分子动力学模拟(DMD)与传统的分子动力学模拟(MD)方法有所不同,基于不连续势能和相关的模拟编程方法,运行速度大大提高。本文讨论了DMD方法的特点,总结了DMD方法的应用,重点以蛋白质折叠为例介绍了如何使用DMD方法,最后对DMD方法的发展前景进行了展望。     

人工关节中聚乙烯微粒诱发骨溶解的实验研究

目的 研究人工关节中聚乙烯微粒诱发骨溶解的原因,探讨微粒物质介导骨溶解的机理。方法 建立一个聚乙烯微粒诱发骨溶解的兔动物模型,观察聚乙烯微粒诱发骨溶解的组织学改变。通过体外培养人外周血单核细胞对聚乙烯微粒反应,检测培养上沮液中肿瘤坏死因子（ＴＮＦ－α）含量。结果 聚乙烯微粒引起假体周围一层纤维结缔组织界膜形成,界膜中可见大量巨噬细胞、异物巨细胞和聚乙烯微粒。体外研究发现,聚乙烯微粒可刺激单核细胞产     

纳米粒子填充聚合物体系中凝聚结构和渗流转变的分子动力学模拟

通过粗粒化模型,采用分子动力学模拟的方法研究了纳米粒子填充聚合物体系中粒子的凝聚过程。结果表明：纳米粒子和基体粒子间的相互作用决定了团聚体的结构,且作用力越大则团聚体的分形维数越高,当粒子的相互作用强度(εNP)为1.0时,模拟体系中团聚体的分形维数为2.05,与聚酰亚胺-炭黑体系透射电镜照片结果一致。对渗流过程的模拟结果表明,相互作用力的增大会导致渗流时间的增加,渗流转变速率减慢,与动态电渗流实验的实测结果相符合。