端基附壁环行链构象理论统计

运用Monte Carlo方法对端基附壁环行链进行了构象统计,统计模型采用立方格子自避行走,计算了链长为3～19的构象总数和链长一定时不同高度含有的构象数量.结果发现随着链长的增加,其构象总数、在相同高度的构象数量均呈增大趋势且它们的渐进关系相似;最高构象数量与链长存在一定的变化关系.     

胶体-高分子-溶剂系统的统计力学研究

建立了文题数学模型，采用计算机数值模拟计算进行求解。结果表明，溶剂的性质、体相高分子浓度，吸附能参数和高分子链长，对高分子在界面的吸附量具有重要影响；吸附高分子层厚度主要由伸展于溶剂中的tail形式链段所决定，tail形式高分子的构象对高分子吸附后体系性质有很大的影响。     

1-(2-羟乙基)-2-烷基咪唑啉缓蚀剂在铁表面吸附的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)模拟方法,分析液相条件下6种不同烷基链长的1-(2-羟乙基)-2-烷基咪唑啉缓蚀剂在Fe(001)表面的吸附.结果表明:6种缓蚀剂分子的极性头基均会吸附在铁表面,且头基中的咪唑环在铁表面上近似平行吸附,而分子的烷基碳链则背离金属表面,并以一定的倾角指向液相;随分子烷基链长的增加,缓蚀剂与铁表面的结合强度逐渐增大,同时缓蚀剂膜的致密性也逐渐增大;模拟的6种缓蚀剂分子缓蚀性能与实验结果吻合.     

三重旋转异构态近似模型的高分子链构象性质的研究

研究了三重旋转异构态近似模型的高分子链的构象熵S 、平均构象能〈E〉、g态平均个数〈Wg〉之间的关系,发现构象熵S(以kB为单位)和g 态平均个数〈Wg〉之间存在关系(S)/(η)=η(〈Wg〉)/(η),参数η(η=ε/(kBT))是与温度T、g态构象能ε有关的量.结果表明,当η＞ 0时,构象熵S随g态平均个数〈Wg〉的增大而增大;反之,当η＜0时,构象熵S随g态平均个数〈Wg〉的增大而减小.     

液态锡与铁反应的扩散厚度研究

基于单分子反应理论假设反应模型,结合菲克第二、第一定律,得到质量分数与扩散厚度的关系式,以此研究了范围内液态锡与铁反应过程中锡的扩散厚度。结果表明,随反应温度升高及时间增加,进入基体内部的锡原子扩散层增加,增加趋势减缓;而单位时间内锡原子扩散厚度随温度升高增长较快,同一温度下单位时间内锡原子扩散层随时间增加呈现先增加后减小的趋势。     

金的氰化物在白云母表面的吸附研究

针对浸金过程中白云母与金的氰化物的吸附现象,采用实验与量子化学计算相结合的方法进行研究.在不同搅拌时间条件下,搅拌吸附实验证明金的氰化物与白云母表面均能发生吸附,最大吸附率和单位吸附量分别为8.07％和0.019 mg/g.利用Materials Studio软件中基于密度泛函理论的CASTEP模块进行量子化学计算,计算金的氰化物在白云母(001)表面的吸附,得到白云母最佳结构优化参数为密度泛函GGA-PBESOL,k点为6×3×1,截断能为360 eV;确定白云母的原子层厚度为3.8188 nm,真空层厚度为1.6 nm.模拟计算表明,金的氰化物在白云母表面的吸附能分别为-134.63 kJ/mol、-185.28 kJ/mol,两种离子均能吸附在白云母(001)表面.Mulliken布居分析表明,金的氰化物中的N原子电子转换到白云母表面Si原子上,N原子与Si原子成键,且成键作用较强.     

非离子型Gemini表面活性剂的表面活性与固液界面吸附特性研究

利用最大泡压法和静态吸附实验测定了烷基酚聚氧乙烯醚型Gemini表面活性剂(GSmn)和壬基酚聚氧乙烯(10)醚(S910)在40℃下的表面张力,考察了Gemini表面活性剂的分子结构对其表面活性及其在固液界面吸附特性的影响.实验结果表明,在一定温度下,当GSmn的亲水基团相同时,其临界胶束浓度和最低表面张力均随烷基链长的增加而降低;疏水基相同时,GSmn的氧乙烯基数越多,临界胶束浓度越高,最低表面张力越低.S910与GS910的界面活性相近,但后者更易在溶液表面吸附.GSmn在高岭土上的饱和吸附量随GSmn烷基链长度的增加而增加,随氧乙烯基数增加而降低;GS910在高岭土上的饱和吸附量比S910低.     

卤素原子在Ni(100)面上的相互作用

本文用只考虑最近邻相互作用的紧束缚模型研究了卤素吸附原子在Ni(100)面上的相互作用能。利用相互作用能随吸附原子相对位置的变化,解释了吸附的二维层结构。讨论杂质的影响,发现杂质的存在有时可以改变吸附层结构。另外发现:相互作用能随耦合强度的减小呈振荡衰减趋势。     

矩形截面铜包铝导电排的导电性能及断面形状结构的影响

建立了矩形截面包覆材料交流功率损耗的数值计算模型,分析了铜包铝导电扁排断面形状结构对交流功率损耗的影响. 结果表明:当断面积为S=600 mm2时,功率损耗系数随扁排宽厚比b/a的增大而增加;断面积为S=800 mm2和1 000 mm2时,随宽厚比b/a的增加,功率损耗系数先增大后减小;而当断面积为S=1 200 mm2时,随宽厚比b/a的增大,功率损耗系数减小且减小趋势逐渐变缓. 当扁排厚度为a=10 mm,断面积S为800～1 200 mm2时,交流功率损耗随窄边和宽边的铜层厚度比(δh/δw=0.5～3.0)增加而减小;铜层厚度之比对功率损耗的影响随包覆层面积比(SA=15%～45%)的增加而增大. 在单位长度直流电阻和载流量与铜扁排相等时,选择合适的扁排断面形状结构,铜包铝扁排可较为明显地降低功率损耗.     

纳米级页岩孔隙吸附厚度计算方法及其对比分析

为解决页岩吸附层厚度的计算问题,通过对不同吸附方程推导获得3种吸附层厚度计算表达式。结合龙马溪组页岩资料的实例计算,得到吸附层厚度随温度、压力的变化规律,并对各种吸附层厚度计算式进行了适用性分析。结果表明:1Langmuir与Polanyi方法计算式可以计算不同压力下气体吸附厚度,而FHH方法仅适用较低压力(p10 MPa)情况;2吸附厚度随压力升高而增加,其敏感性随压力升高而降低;3吸附厚度随温度增加而减小,但Polanyi方法计算吸附层厚无明显变化;4Langmuir方法适合储层丰度较低、含气量不高的储层吸附层厚度计算,Polanyi方法适合储层丰度较大、含气量高的储层吸附层厚度计算,FHH方法适合埋深较浅的储层吸附厚度计算。     

超声振动辅助抛光氮化镓分子动力学仿真分析

为了揭示超声振动辅助抛光（UVAP）氮化镓（GaN）的微观机理,为优化超声参数实现GaN材料高效去除和改善表面质量提供指导意见。采用分子动力学（MD）模拟方法研究了超声振动条件下单个磨粒在氮化镓（GaN）材料表面的划擦行为,并分析了超声振动周期和幅值对GaN材料去除行为的影响。结果表明,随UVAP振动周期的增大,平均切向力不断减小,平均法向力先增大后减小,损伤层厚度先降低后逐渐趋于平缓。振动周期为40 ps时,去除原子数量为常规抛光的5.6倍,同时损伤层深度仅为15.85 ?。而随着UVAP振幅的增加,平均切向力先减小后增大,平均法向力不断减小,划痕宽度和损伤层深度非线性增大。在振幅为8 ?时,损伤层深度与常规抛光基本保持一致,且去除原子数量相比常规抛光提升了4.6倍。UVAP较常规抛光能够降低平均磨削力,增大划痕宽度,提升去除原子数量,具有优异的抛光效果。UVAP振动周期和振幅的增大均会增加划痕底部的位错类型。此外,位错总长度的大小主要受振幅的影响,而与振动周期基本无关。通过调控UVAP振动周期和振幅分别为40 ps和8 ?,能够保证较好的表面质量和较高的材料去除效率。     

非离子Gemini表面活性剂在固-液界面吸附的Monte Carlo模拟

利用Monte Carlo方法对非离子Gemini表面活性剂在固-液界面的吸附进行了模拟,得到了吸附层厚度、吸附量和链节密度分布,并用两阶段吸附模型拟合了吸附等温线。同时,对Gemini表面活性剂和传统表面活性剂在界面的竞争吸附进行了模拟。结果表明:随着对比温度的升高,单一非离子Gemini表面活性剂在疏水性界面的吸附层厚度减小,吸附量降低,吸附等温线符合两阶段吸附模型。在相同能量参数下,Gemini表面活性剂在界面吸附的能力远比传统表面活性剂在界面吸附的能力强,它可将表面上已吸附的传统表面活性剂解吸下来,从而影响界面性质。     

吸附对页岩中气体临界参数的影响

页岩孔隙细小,气体存在吸附现象。应用毛管束模型,在考虑吸附的基础上,建立了气体临界参数变化计算模型,研究了气体组成、压力、孔隙半径等因素对气体临界参数变化的影响。研究发现:页岩有效孔隙半径随气藏平均压力的增加而增大;随着孔隙半径的减小,气体的临界温度和临界压力变化率明显增加;临界温度变化率和临界压力变化率随着压力减小而增加。研究对于页岩气藏储层评价和开发方案设计具有重要意义。     

多分散高分子固液界面吸附构型的Monte Carlo模拟

在格子模型基础上用M onte Carlo方法模拟研究了多分散高分子在固液界面的吸附行为,重点考察了平均分布和正态分布两种不同链长分布形式的高分子在固液界面吸附构型的分布规律。发现高分子不同的链长分布形式,对高分子吸附构型的性质影响较大。正态分布的高分子体系中高分子的3种吸附构型(T ails,Loops和T rains)的浓度和数目比相同条件下平均分布的高分子体系内要低得多。特别是当高分子链节吸附能较低时,两者的差别非常大。平均分布的高分子体系高分子吸附构型对温度和高分子总链节浓度的变化更加敏感。T ails构型由于受到高分子链节热运动以及吸附层压缩作用的影响,在高温或高吸附作用能下,其密度分布表现出和其他两种吸附构型完全不同的形式。温度、高分子链节吸附作用能以及高分子总链节浓度对3种吸附构型的影响和单分散体系趋势一致,但是存在着定量的差别。     

HCl气体在烧结矿表面的吸附机理及特性

基于密度泛函理论,对HCl气体在烧结矿表面的吸附机理进行模拟计算,并且通过实验研究了不同反应温度、烧结矿粒度和HCl气体流量条件下烧结矿表面吸附HCl气体的特性规律.结果表明：HCl在α-Fe2 O3(001)表面的最大吸附能为-175.91 kJ·mol-1,为化学吸附. Cl原子与基底表面的Fe原子发生反应结合成Cl-Fe键.吸附后Fe-O键长变短,Fe-O键能增加,结构更紧密. Cl原子与Fe原子结合成键后,削弱Cl原子与H原子的结合.温度对烧结矿吸附氯元素量的影响较大,随着温度升高,氯元素吸附量逐渐增多;随着烧结矿粒度增大,氯元素吸附量逐渐减少;随着HCl气体流量的增加,氯元素吸附量迅速增加.     

A DNA length reducing computing model for maximum independent set problem

In this paper, a new molecular computing model is developed to solve the maximum independent set problem, based on the method of DNA length reducing. To solve the maximum independent set problem with n-vertices and m-edges, the time complexity is O(n+m). With the enlargement of the problem scale, the numbers of the required tubes will increase linearly. Two important methods in this experiment are single strand DNA (ssDNA) circularization and DNA length reducing. In addition, using reverse polymerase chain reaction (PCR) and circligase, the structure of DNA molecules is changed in each computing step, transforming from linear double strand DNA (dsDNA) to linear ssDNA and circular ssDNA. Using the circular DNA structure, the recombina-tion among DNA molecules is avoided. To verify this computing model, a small maximum independent set problem was solved.     

Prediction of shelled shrimp weight by machine vision

The weight of shelled shrimp is an important parameter for grading process. The weight prediction of shelled shrimp by contour area is not accurate enough because of the ignorance of the shrimp thickness. In this paper, a multivariate prediction model containing area, perimeter, length, and width was established. A new calibration algorithm for extracting length of shelled shrimp was proposed, which contains binary image thinning, branch recognition and elimination, and length reconstruction, while its width was calculated during the process of length extracting. The model was further validated with another set of images from 30 shelled shrimps. For a comparison purpose, artificial neural network (ANN) was used for the shrimp weight predication. The ANN model resulted in a better prediction accuracy (with the average relative error at 2.67%), but took a tenfold increase in calculation time compared with the weight-area-perimeter (WAP) model (with the average relative error at 3.02%). We thus conclude that the WAP model is a better method for the prediction of the weight of shelled red shrimp.     

Adsorption of polyelectrolyte on the surface of ZnO nanoparticles and the stability of colloidal dispersions

How to prevent flocculation is a universal problem in synthesis and application of nanoparticles. Because of high surface activity, nanoparticles tend to form large di-mension of aggregates with some loose contact interface. When solid particles are suspended in polyelectrolyte so-lution, polymer chains are adsorbed on the surface of par-ticles and they render to stabilize the corresponding parti-cles. The stabilizing property of polyelectrolytes is the reason for wide application in many fiel…     

Cl~-对镀锌钢板泥浆附着电偶保护距离的影响

采用酸性鹰潭土壤泥浆对部分镀锌层去除而暴露出基体的汽车镀锌钢板进行了泥浆附着腐蚀实验和电化学测试. 在钢的宽度相同的试样上测定了阴极保护距离, 并研究了在泥浆中添加不同含量Cl-的影响. 结果发现: 在不含Cl-的泥浆中阴极保护距离随泥浆层厚度的增加而基本呈线性增加, 出现红锈的程度也相应减小;随着Cl-含量和附着泥浆厚度的增加, 阴极保护距离增加, 并存在极大值. Cl-含量不仅影响着泥浆附着中的镀锌层破损试样表面平均腐蚀电流密度, 而且对泥浆中的溶氧量、pH值和电导率等参数都有影响. 泥浆层厚度和Cl-含量决定着试样的阴极保护距离和表面腐蚀状态.     

First-principles Study of the Au surfactant on the growth of Zn vacancies in ZnO nanostructures

Influence of Au surfactant on the growth of Zn atom vacancies in ZnO nanostructures has been investigated by using first-principles slab calculations based on density functional theory.The adsorption of Au atoms on the Zn-terminated (0001)polar surface with a (2×2)surface unit cell is studied by using a standard supercell model.It is found that (1)the binding energies of Au atoms on (0001)-Zn increase and the most stable position of the Au atom is invariable; (2)on the (0001)surface,the preferred sites for Zn atom vacancy are on the first layer of Zn atoms; (3)Under the Au surfactant,the Zn atom vacancies become more difficult to form.