国家自然科学基金(50776101)
- 作品数：12 被引量：95H指数：6
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- 单壁碳纳米管内流体流动的手性效应
- 2011年
- 纳米尺度范围内流道分子结构形成的粗糙度将会影响其中的流体流动。本文采用分子动力学方法,以氩为工质,模拟了不同手性的单壁碳纳米管(SWCNT)内流体的流动。结果表明:由于范德瓦耳斯力的作用,流体分子与壁而间有一定的距离。可以看出在壁面附近有两个明显的分层,这是纳米流动中持有的流体密度分层现象。由于不同手性碳纳米管的分子排列具有旋转对称性,故对密度分布影响较小。在质量力驱动下,流体在SWCNT内呈现为典型的栓塞流。锯齿型SWCNT壁面对流体的阻力大于椅型SWCNT。
- 解辉刘朝高虹
- 关键词：分子动力学模拟单壁碳纳米管手性
- 纤维素热解机理的分子模拟及产物形成途径被引量：4
- 2010年
- 为了从微观上确定纤维素热解主要产物的形成机理,对聚合度为10的纤维素单分子进行了分子动力学热裂解模拟,模拟发现温度上升到450K时,开始有羟基键断裂,随着温度的升高,在600K时糖苷键开始断裂形成纤维素单体,糖苷键断裂的同时也发现环状单体内部键断裂形成各种分子碎片。结合相关文献的实验结果,对模拟得到的各种分子碎片形成最终产物的可能途径进行了分析。
- 黄金保刘朝魏顺安范兴江德正
- 关键词：分子动力学模拟纤维素热解
- 生物质热重实验及动力学分析被引量：11
- 2008年
- 采用热重分析方法对黄桷树的热解行为及其动力学规律进行了研究。分析了试样在不同粒度(0.83,0.12,0.075mm)和不同升温速率(10,15,20,25℃/min)下的实验结果。结果表明:样品的失重过程由干燥和初挥发段、升温段、热解段和炭化段4个阶段组成;在升温速率一定的情况下,随着试样粒度的减小,试样在干燥和初挥发段失水明显、热解起始温度降低、有利于热解进行;随着升温速率的升高,各个阶段的起始和终止温度向高温侧偏移,且主反应区间也增加。采用Flynn-Wall-Ozawa对试样热解过程进行了动力学分析研究,得到了表观活化能。
- 曾凡阳刘朝王文钊闫丽云
- 关键词：生物质热解动力学活化能
- 分子动力学模拟在聚合物热解中的应用被引量：4
- 2009年
- 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。
- 黄金保刘朝江德正
- 关键词：分子动力学模拟热解
- 丙三醇脱水反应机理的密度泛函理论研究被引量：9
- 2010年
- 为了理解纤维素热解初期的脱水反应机理,采用Gaussian03程序中的密度泛函理论UB3LYP/6-31++G(d,p)方法,对模型化合物丙三醇脱水反应机理进行了量子化学理论研究.设计了6种可能的脱水反应途径,对各种反应的反应物、产物和过渡态的结构进行了能量梯度全优化,计算了不同温度下各反应途径的标准热力学和动力学参数.计算结果表明:除了形成中间体IMa和IMb的反应外,其它反应均为吸热反应;温度高于400K时,丙三醇开始发生脱水反应;与1-2-脱水反应相比,1-3-脱水反应的反应势垒更低,其活化能为233.75kJ/mol;当反应加入金属离子Li+时,有利于脱水反应的发生,这时1-2-脱水反应的活化能为201.95kJ/mol,1-3-脱水反应的活化能为202.14kJ/mol.
- 黄金保刘朝魏顺安黄晓露
- 关键词：丙三醇脱水反应
- 动力学参数的补偿效应及改进的求解方法被引量：4
- 2008年
- 阐述了目前被许多研究者所运用的模型匹配方法求解动力学参数的不足之处,并从动力学补偿效应的角度来说明一组实验数据可以与多个模型匹配的情况。然后应用Friedman法求出了黄桷树叶在4个不同升温速率条件下,黄桷树叶热解的活化能与转化率之间的关系,判断出整个反应过程不遵循单一的动力学反应机制。根据活化能在各个阶段受转化率的影响将黄桷树叶的热解过程划分为两个阶段,然后分别求出了两个阶段的活化能,以它们作为参考活化能,运用Freeman-Carroll法求出了反应级数和指前因子。
- 王文钊刘朝唐经文
- 木聚糖热解过程的分子动力学模拟被引量：6
- 2010年
- 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。
- 刘朝李豪杰黄金保
- 关键词：木聚糖热解分子动力学模拟
- 黄桷树的热重差热联用分析及改进动力学方法
- 2008年
- 采用热重-差热联用试验研究了黄桷树不同部位的热解特性。比较了树叶、树干、树枝和树根热解过程。研究结果表明:试样的热解过程基本一致;在最大热解速率处,树根所对应的峰值温度最低,树枝的最高;树根的最大热解速率最大,树叶的最小。并根据试验结果进一步拟合了样品热解的动力学经验式,计算了相应的活化能,结果发现树干的活化能最高,树枝的最低。
- 闫丽云刘朝
- 关键词：生物质
- 纤维素单体热解机理的热力学研究被引量：21
- 2009年
- 为了了解纤维素热解机理,结合相关实验结果对纤维素单体(β-D-吡喃葡萄糖)的热解设计了四种热解反应途径.利用Gaussian 03程序,采用密度泛函理论(DFT),在UB3LYP/6-31G(d)水平上,对各反应物和产物的几何结构进行了能量梯度法全优化,计算了不同温度下各反应路径的热力学参数.计算结果表明:所有反应均为吸热反应;当温度在550K以上时,所有反应都能自发进行.从热力学的角度分析,热解更有利于发生开环反应而形成乙醇醛、1-羟基-2-丙酮、CO等小分子产物.
- 黄金保刘朝魏顺安
- 关键词：热解密度泛函理论热力学参数
- 纤维素热解过程的分子动力学模拟被引量：15
- 2009年
- 本文利用PM3方法对生物质主要组分纤维素进行了结构优化并得到了一系列的结构参数。对不同力场下,聚合度为9的纤维素单链热分解进行了分子动力学方法模拟研究,得到不同力场下的模拟过程中参数。通过与相关生物质热解实验结果对比,利用Amber力场模拟得到的结果与实验值吻合较好。基于Amber力场并结合量子力学对纤维素单元热解过程进行了研究,模拟得到纤维素单元分子链在加热过程中的主要分解温度范围、断键顺序以及一次热解的基团,并对一次产物进行了分析。
- 江德正刘朝魏顺安黄金保
- 关键词：纤维素热解分子动力学模拟
