FOX-7结晶形貌的分子动力学模拟

基于1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)的晶胞参数,通过修正Dreiding力场得到了适用于FOX-7分子模拟的Dreiding-FOX-7力场;采用Growth Morphology方法模拟计算了FOX-7在真空中的晶体形貌,得到形态学上的重要晶面及附着能参数;构建了FOX-7重要晶面和H_2O/N,N-二甲基甲酰胺、环己酮的吸附模型;利用分子动力学方法计算出溶剂分子与各晶面的吸附能及各晶面的修正附着能;预测了FOX-7在溶剂中的结晶形貌,并与文献结果进行了对比。讨论了氢键的成键强度对晶体形貌的影响。结果表明,FOX-7在H2O/N,N-二甲基甲酰胺中(0 1 1)、(1 0-1)和(1 0 1)晶面为主要生长面,结晶形态为长方体块状;在环已酮中(0 1 1)和(1 0-1)晶面为主要生长面,结晶形态为长棱柱状,与文献结果一致。

FOX-7在H_2O/DMF溶剂中的结晶形貌预测

为了准确理解溶剂和温度对含能材料结晶形貌的影响,采用分子动力学方法模拟研究了1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)在水/二甲基甲酰胺(DMF)中的结晶形貌。构建了溶剂-晶面的界面吸附模型,使用修正附着能(MAE)模拟方法,计算溶剂-晶面之间的相互作用能,修正各晶面真空附着能并获得FOX-7在不同比例溶剂、不同温度条件下的晶习,分析了溶剂分子和FOX-7晶面之间的分子间作用力。结果表明:在真空条件下决定FOX-7晶习的六个重要晶面为(0 1 1),(1 0-1),(1 0 1),(1 1-1),(0 0 2)和(1 1 0)面;FOX-7在H2O/DMF溶液条件下的晶习随温度条件变化有明显差异,当温度为298K时在不同比例溶剂中的晶习均为块状,预测形貌与文献实验结果吻合较好。

Criegee中间体RCHOO(R=H,CH_3)与NCO的反应机理

采用CCSD(T)/aug-cc-p VTZ//B3LYP/6-311+G(2df,2p)方法对Criegee中间体RCHOO(R=H,CH_3)与NCO反应的机理进行了研究,利用经典过渡态理论(TST)并结合Eckart校正模型计算了标题反应在298~500 K范围内优势通道的速率常数.结果表明,上述反应包含亲核加成、氧化和抽氢3类机理,其中每类又包括NCO中N和O分别进攻的两种形式.亲核加成反应中O端进攻为优势通道,氧化和抽氢反应则是N端进攻为优势通道;甲基取代使CH_3CHOO反应活性高于CH2OO;anti-CH_3CHOO的加成及氧化反应活性高于syn-CH_3CHOO,而抽氢反应则是syn-CH_3CHOO的活性高于anti-CH_3CHOO.anti-构象对总速率常数的贡献大于syn-构象,且总速率常数具有显著的负温度效应.

纺织特色高校高分子材料与工程专业课程体系建设探索

在“新工科”理念及工程教育专业认证标准的指导下,我校高分子教研室提出建设具有纺织行业特色的高分子材料与工程专业理念,同时在课堂教学,实验教学和实践教学等方面系统梳理专业课程体系架构。通过这些改革举措,使学生对本专业的内涵有了更加深入的认识,进而能够及时准确的把握个人发展方向,促进了人才培养质量的向好。通过与纺织行业特色结合,使我校高分子材料与工程专业毕业生能够更好的服务于相关企业的发展。

木质素/聚氯乙烯膜的制备及其亲水性研究

为提高聚氯乙烯(PVC)膜的亲水性,通过聚合物共混法制备了木质素/PVC膜。通过扫描电子显微镜(SEM)表征了膜的断面形貌;通过膜的吸水率、孔隙率、膜通量和膜表面接触角测试探讨了木质素用量、致孔剂种类和用量对膜亲水性能的影响。研究结果表明:木质素/聚氯乙烯膜的内部呈多级孔;加入木质素后,膜的吸水率、孔隙率、亲水性以及膜通量均有明显提高;木质素用量为0.06 g,PVC用量为3.0 g,致孔剂作用时间为10.5 h时木质素/聚氯乙烯膜的综合性能最佳。相比于PEG400,PPG200和PEG200与木质素搭配时膜的亲水性能更优异。当PEG200和PPG200的用量为0.6 g时,膜的表面接触角分别为75.7°和77.9°,孔隙率分别为12.6%和7.1%,吸水率分别为114.7%和94.8%,膜通量分别为135.5和372.6 L/(m^(2)·h)。

聚乙烯亚胺调控纤维素纳米纤维复合膜制备及性能

以纤维素纳米纤维为基体,聚乙烯醇、木质素为增塑剂,戊二醛为交联剂,并引入聚乙烯亚胺(PEI),采用蒸发诱导自组装法制备了具有水和pH响应形状记忆性能的复合膜。通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪表征膜的结构,通过水响应形状记忆回复性能测试、湿度为70%的空气、盐酸及氨水刺激形变测试研究膜的水和pH响应性能;采用万能试验机测试表征复合膜在吸水前后的拉伸性能的变化情况。结果表明,PEI用量可调节复合膜的化学交联和氢键网络结构。添加PEI能有效提高膜的水响应性能和力学性能。当PEI质量分数为2.5%时复合膜在水中可于3 s内完全回复初始形状。吸水后未添加PEI的复合膜湿强度约为吸水前膜强度的1/60,当添加PEI后,复合膜湿强度减小至吸水前膜强度的1/15~1/10。复合膜具有pH响应特性。在湿空气和碱性湿气体中,PEI质量分数为10%时,膜的响应形变角度最大。在酸性湿气体中,无PEI的复合膜的响应形变角度最大。相同PEI用量的复合膜的形变角度在碱性湿气体中最大,湿空气中次之,酸性湿气体中最小。

AgSnO_(2)触头微观结构设计及电弧侵蚀模拟的进展

AgSnO_(2)作为一种无毒环保材料,因其优良的电接触性能而被广泛应用于低压开关和电源继电器领域。本文综述了近年来AgSnO_(2)触头材料的研发进展:在实验方面,分析比较了不同AgSnO_(2)电接触材料制备工艺的优缺点,介绍了AgSnO_(2)触头材料掺杂改性途径及其作用机理;在模拟方面,重点阐述了动、静触头电弧侵蚀过程以及触头微观结构演变行为,概述了基于第一性原理的触头掺杂体系的理论分析,介绍了考虑阳极蒸汽的真空电弧模拟研究。提出了结合实验和多尺度、多体系模拟来设计和研发新型AgSnO_(2)触头材料,对提高精密电气设备的可靠性和稳定性具有重要意义。