离子液体全原子力场的开发和动力学性质计算方法的研究

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mythology_leonie
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着计算机技术的飞速发展以及分子模拟技术的不断成熟,计算机分子模拟已经进入到了模拟更大时间与空间尺度的时代。分子模拟在化学研究的各大领域中都有着广泛的应用,但由于力场的准确性以及模拟方法的可靠性等问题的限制,分子模拟方法应用于离子液体体系时仍然存在着很大的困难。本论文的主要内容是开发离子液体的全原子力场以及研究离子液体动力学性质的计算方法。主要的结果与结论如下。一、在已有的TEAM力场的基础上,以30种离子液体体系为训练集,开发了能够准确描述这类离子液体物理化学性质的全原子分子力场,扩大了TEAM力场的覆盖范围。TEAM力场在开发力场过程中,为了确保分子模拟和分子力场扩展过程的准确性以及完整性,原子类型的定义基于其具体的分子结构。TEAM力场的参数拟合由两步组成。首先通过拟合高精度量子化学计算的分子结构、振动频率以及电荷分布得到分子内的参数。随后拟合离子液体的密度和蒸发焓得到分子间的参数。模拟计算的30种离子液体的密度与实验值误差在2%以内,蒸发焓在5%以内。二、由于阴阳离子间的相互作用强,离子液体的动力学性质(扩散系数/电导率和剪切粘度)计算存在着很大的困难。采用CL&P力场参数,以[C4PY][BF4]体系为研究对象,研究了两种平衡动力方法,Green-Kubo方程式和Einstein-Helfand关系式,计算扩散系数、电导率以及剪切粘度的准确性和模拟细节。对粘度的计算,我们还考察了非平衡动力学方法(周期性微扰法,PPM)。结果表明,两种平衡动力学方法能够得到相一致的结果;对于扩散系数和电导率,两种方法的计算结果与实验值符合得很好;而对于粘度,计算结果偏小50%以上。而采用PPM方法计算粘度,不同的外推拟合模型得到相差很大的结果,并且与实验值对比计算结果也偏小。
其他文献
干扰素是在干扰素诱导剂作用下诱导特定的细胞产生的具有抗病毒、抗肿瘤及调节免疫等作用的一类高活性、多功能糖蛋白。干扰素具有高度种属特异性,既可以抑制多种RNA病毒,又可以抑制多种DNA病毒。牛干扰素根据其作用类型分为I型干扰素和II型干扰素两种类型,其中I型干扰素主要分为α、β、ω、ε和τ五种亚型,II型干扰素主要有γ干扰素。BoIFN-α主要具有抗病毒的功能,在干扰素中,它的抗病毒能力是最强的,对
2009/2010年我国西南地区发生了近50年来最严重的干旱事件,造成了巨大的经济损失。基于数值模式进行敏感性试验是研究这类归因问题常用的方法,在传统的敏感性研究中,模式误差
国外的土地整治由解决人与农用地矛盾、农田破碎化等问题发展到研究如何解决人居环境与生态环境协调、重塑自然景观等问题,实现生态化土地整治,最终实现人与自然和谐共存的目
管道作为一种运输气体、液体或带固体颗粒的流体的铁磁性装置,大量应用在化工物质运输系统为主的工业管道系统中。其中,由于煤层气管道敷设于潮湿的土壤环境下以及长期使用,
自全球进入工业化社会以来,全球平均气温在温室效应的作用下呈现出明显的上升趋势。但在21世纪初期,北半球陆面温度的增长速率出现了明显的停滞,即增温减缓现象。增温减缓现
癌症已经成为引起全球人类死亡的主要原因,且有逐年增多的趋势。目前已有多种抗肿瘤药物用于临床治疗,但普遍存在难以区分正常细胞与肿瘤细胞、容易引发肿瘤产生抗药性以及毒
随着城市化和工业化进程的不断加速,我国空气污染日益严重。近年来,大量流行病学研究证明,大气颗粒物与人群健康密切相关,且对人群健康造成的经济损失在空气污染总经济损失中
急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)是恶性的血液系统疾病,其特征是骨髓造血干祖细胞克隆性增生、分化异常及凋亡受阻,在外周血、骨髓内及其他组织内大量增殖及浸润
全球气候变暖及其对天气、气候的影响已经引起社会各界高度关注。理论推测,全球气候变暖的背景下,地表接收到的能量增加,水分循环加剧,会促使蒸发皿蒸发量增加。然而观测事实
近年来,由于数字化静态和动态X射线图像目标检测技术在医学和工业生产等领域的应用,旋涂在其系统成像板上的X射线荧光粉材料越来越引起人们的关注。其中,静态X射线成像质量主