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纳米受限下溶质水化结构的分子模拟(英文)被引量：3: 2009年; 利用分子动力学模拟研究了五种不同种类的溶质分子(K+,Mg2+,Cl-,K-和K0)在直径为0.60-1.28 nm的纳米碳管内的水化结构.模拟结果揭示了单电荷溶质、双电荷溶质和中性溶质在受限条件下具有不同的水化行为.单价溶质的配位数只有在直径不大于0.73 nm的纳米碳管内才会明显减少.和带有电荷的溶质不同,中性溶质的配位数对纳米碳管直径的改变非常敏感,并且随着管径的减小而迅速减少.模拟结果还表明带单价正电荷的溶质(K+)第一配位层水分子的取向结构会随着纳米碳管直径的改变发生变化,而其他溶质配位层取向结构在本文所涉及的纳米碳管内都几乎和体相中一致.在直径大于1.0 nm的纳米碳管中,K+的配位层取向结构有序度随着管径的减小而单调下降,但是在直径小于1.0 nm的纳米碳管中,随着碳管管径的减小而迅速上升.在两个最窄的纳米碳管内,其结构有序度甚至高于体相.双电荷溶质的水化结构在本文所研究的碳管直径范围内和体相完全一致,即使在直径只有0.6 nm的碳管内也无任何改变.; 邵庆吕玲红陆小华魏明杰朱育丹沈文枫; 关键词：纳米碳管分子模拟

提高二氧化钛孔道中水分子扩散性的分子模拟被引量：1: 2013年; 众所周知,二氧化钛(TiO2)材料在光催化材料、生物材料、电化学和工业催化等多个领域表现出优异的性能,因而其在解决能源和环境危机中被寄予厚望。在上述TiO2材料的众多应用中往往都离不开水分子与TiO2材料的接触。TiO2表面结构,特别是水分子在TiO2表面上形成的微结构往往对于TiO2材料的应用起到关键作用。另一方面,大比表面积的TiO2材料表现出性能上的优势,因此制备具有纳米孔道结构的TiO2材料成为研究趋势。结合上述两点,水分子受限于TiO2纳米孔道中的行为成为研究的热点之一。以往的研究结果表明,水分子在TiO2表面具有强吸附作用,而该作用会影响到水分子在TiO2孔道中的流动性。本文意在通过分子模拟的研究,找到提高水分子TiO2孔道中扩散性的方法,并解释流动性增加的原因,为实验研究工作者们提供指导和解释。通过调整多项模拟参数,结果表明对于实验工作更为可靠的方法是用碳层覆盖TiO2的表面。这样可以在不改变原有实验条件的基础上大大提高水分子在TiO2孔道中的扩散性。; 魏明杰吕玲红朱育丹郭晓静陆小华; 关键词：二氧化钛分子模拟扩散水分子碳

二氧化钛材料微观结构与应用性能的联系被引量：6: 2008年; 二氧化钛是一种具有良好热稳定性和化学稳定性的金属氧化物材料,可用作光催化剂、光电材料、催化剂载体、复合材料中的填充剂或惰性组分等。然而二氧化钛材料在工业应用中常存在难题,实验表征手段又不能够很好地认识这些困难背后隐藏的分子相互作用的机理。分子模拟技术有助于在分子尺度了解二氧化钛材料的微观结构对其性质的影响。本文在总结已有工作的同时从二氧化钛材料润湿性、催化反应活性、受限条件特殊性质3个方面入手介绍了利用分子模拟手段研究二氧化钛表观性质与微观结构间的联系。; 魏明杰邵庆吕玲红朱育丹刘维佳陆小华; 关键词：二氧化钛分子模拟微观结构润湿性

锆掺杂MCM-48氧化硅的合成及其表征被引量：3: 2007年; 以正硅酸乙酯为硅源,丙醇锆为锆源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,通过水热合成法制备Zr-MCM-48介孔材料,提高材料的耐碱性能。利用XRD、N2吸附-脱附、XPS等手段对产物进行了结构和性能的分析。XRD检测显示当Zr/Si物质的量比小于0.1时,可以获得长程有序的MCM-48结构。N2吸附-脱附实验、XPS测试等证实Zr已经掺入MCM-48骨架中。稳定性实验结果表明Zr/Si物质的量比为0.03时,Zr-MCM-48材料的耐碱性能明显增强,进一步表明Zr掺入了MCM-48材料的骨架中。; 季华魏明杰范益群; 关键词：介孔锆

化学非均一表面及其在化工中的应用被引量：1: 2009年; 目前流体在纳微尺度下的化学非均一表面上表现出的优异性能已引起普遍关注,但是如何使其在化工中得以应用成为化学工程师们面临的难题之一。本文在分析了化学非均一表面在化工应用中已表现出优异性能的基础上,从化学非均一表面的润湿行为和受限空间下化学非均一对分子传递的影响两方面综述了其研究进展。认为化学非均一表面的表面性质受到诸多因素影响非常复杂,但利用现代表面技术和分子模拟的手段,可从微观、分子层面研究流体在化学非均一表面的作用机理,进而可改善和提高诸多化工过程,是推动现代化工发展的重要途径之一。; 王昌松魏明杰吕玲红陆小华; 关键词：分子模拟

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魏明杰