分子模型

摘要： 作为重要的化石能源,褐煤资源潜力巨大、分布广泛但综合利用率低。研究褐煤的分子结构模型,有助于预测褐煤在热解、液化和气化过程中的化学反应机理及反应路径,进而提高褐煤的综合应用水平。以云南峨山褐煤为研究对象,利用傅里叶变换红外光谱、^(13)C核磁共振波谱及X射线光电子能谱等分析测试方法,获取了峨山褐煤的含碳、含氧及含氮结构参数。在此基础上,借助Gaussian 09计算平台,采用量子化学建模的方法构建并优化了峨山褐煤的分子结构模型。研究结果表明:峨山褐煤的芳碳率为39.20%,芳香碳结构主要为苯和萘,且芳香桥头碳与周边碳的比值χ_(b)为0.07;脂碳率为49.51%,脂肪碳结构主要为亚甲基,季碳和氧接脂碳;氧原子主要存在于羟基、醚氧、羰基和羧基结构中;含氮结构则以吡啶为主。基于元素分析、^(13)C核磁共振波谱分析,又经过热重实验消除褐煤中残余水分的影响后,计算出峨山褐煤的分子式为C_(153)H_(137)O_(35)N_(2)。依据分子式及分析结果计算出峨山褐煤的结构单元含量并构建出其初始结构模型,采用半经验法PM3基组及密度泛函理论M06-2X/3-21G基组对初始分子构型进行优化。优化后的分子模型具有明显的三维立体特征,芳香环之间较为分散且在空间中排列不规则,芳香簇主要通过亚甲基、醚氧基、羰基、酯基和脂肪环连接,含氧官能团主要分布在分子边缘,脂肪族侧链较多。对优化后的分子模型进行振动频率计算进而获得了分子模型的模拟红外光谱,其与实验红外谱图吻合度良好,证明了峨山褐煤分子结构模型的准确性、合理性。分子结构模型的构建有利于直观地了解峨山褐煤的分子结构特征,从而有助于从微观分子角度研究峨山褐煤的宏观性质。同时,峨山褐煤分子结构模型可为其在热解、液化和气化等领域研究中提供理论指导。

摘要： 通过工业分析和元素分析测试技术,结合固体核磁共振碳谱(^(13)C-NMR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)科学手段,对毕节和龙岩地区的无烟煤进行结构表征。结果表明:(1)毕节无烟煤结构的桥碳比为0.16;芳香族结构为苯环、萘和吡咯,个数分别为7、8、1;脂肪族结构由氧接脂碳和甲基构成,个数分别为4、5;杂原子结构由个数均为1的酚羟基、羰基、羧基、吡咯及硫酚和4个醚组成。(2)龙岩无烟煤结构的桥碳比为0.29;芳香族结构由1个苯环、5个萘、4个蒽、1个菲和1个吡咯组成;脂肪族结构由氧接脂碳和甲基组成,个数分别为2、1;杂原子结构由羰基、醚、吡咯、酚羟基和硫酚构成,其对应个数分别为2、2、1、1和1。初步构建了毕节无烟煤(C_(148)H_(75)O_(8)NS)和龙岩无烟煤(C_(152)H_(77)O_(5)NS)大分子平面结构模型,由其结构模型发现毕节和龙岩地区的无烟煤在二维层位上有很大的相似性,且均趋于石墨化。

摘要： 通过创新题型规避“题海战术”,则是今年各地中考命题的另一突出亮点。各地根据不同学科特点,合理设置试卷试题结构,采用灵活的考查方式,减少记忆性试题,着力避开简单刷题训练得高分的模式。“注重创设真实情境,让学生解决真实化学问题,在评价与反思中诊断并发展学生的创新思维。”广州教育学会中学化学教研专委会会长钟立表示,有试题将空间站中如何循环利用人体排出的水和二氧化碳,用分子模型图呈现,情境陌生且极具时代感,考查学生运用宏观微观相结合的思维方式解决问题的水平。

摘要： 以“糖类”为例,分别从糖的分类、醛糖的还原性、多糖的水解、淀粉及纤维素的应用等四个方面进行教学设计。采用情境创设、实验探究、讲授、构建模型等教学策略,结合有机分子模型,达到培养学生创造性思维的目的。

摘要： 以范各庄矿烟煤为研究对象,采用^(13)C-NMR,FTIR和元素分析等进行化学表征,利用计算机辅助功能,建立了有机分子结构模型。利用Material Studio程序将得到的模型进行退火计算,使模型处于能量最低状态,更接近于室温状态下煤本身的性质。利用ReaxFF MD方法将范各庄矿烟煤分子模型进行梯度升温热解模拟计算,区别于程序升温,梯度升温保证在特定温度点的反应更加充分,比程序升温能够更好地还原实际热解过程。基于模拟结果分析了在热解过程中的不同温度的产物分布,以及焦炭、焦油、气态烃的动态变化过程。结果表明:随着温度升高,反应速率逐渐加快,焦炭产率逐渐下降,焦油产率出现先增大后减小的趋势,气态烃产物逐渐升高,其中的典型气体变化也根据温度的不同呈现出不同的产出形式;在梯度升温热解过程中C_(5)~C_(13)轻焦油与C_(14)~C_(40)重焦油的变化过程均有先升高后减少的变化趋势,但重焦油在二次裂解后,逐渐趋于稳定状态,而轻焦油在较高的温度状态下有小幅度增加的趋势;对模型进行了不同升温速率的升温热解,结果表明升温速率的提高可以加快焦炭的裂解速度,但由于较慢的升温速率可以有更多的反应时间,增加了小分子类物质的碰撞概率,提高了气态烃的产量,而随着升温速率的增加,焦油的二次裂解现象也愈发不明显,这也说明了焦油的二次裂解现象需要在较高的温度环境下并且需要更多的反应时间。

摘要： 基于教学实践,对苏科版物理教材中两则重点实验方案存在的不足进行分析,并给出了优化设计,旨在更好地践行《义务教育物理课程标准(2022年版)》“重视探究教学,彰显实验育人”的理念,以提升物理实验教学的适切性与有效性。

摘要： 我们常用“外行”来形容对某一专业一窍不通的人。然而,历史和现实中,一些重大发明和发现,恰恰出自“外行”之手,故不妨从“棋外寻胜招儿”。中间简妙写法——承头顺写详重点:“DNA双螺旋结构分子模型”被认为是20世纪生物科学领域最伟大的成就。

摘要： 分子动力学是水泥基材料原子级尺度研究的基本方法之一,在混凝土的精细化设计中具有重要应用.C-S-H凝胶是水泥的主要水化产物,决定硬化水泥基材料的宏观性能.本文详细阐述了C-S-H凝胶分子结构模型和分子动力学力场的常见类别(这是决定模拟准确性的关键因素),探讨了C-S-H凝胶分子动力学模型与宏观性能的关系,总结应用分子动力学研究C-S-H凝胶的相关研究进展.本文对在工程应用中提升水泥基材料物理化学性能具有指导意义.

摘要： 随着煤基碳材料的发展,石墨烯及石墨烯氧化物等二维碳纳米材料已成为目前新型材料中重要研究领域并成为研究热点.为查明煤基氧化石墨烯的化学成分组成和分子结构特征,以北京西山矿区侏罗纪门头沟系的8号煤层无烟煤为碳源,对京西原煤样和脱灰样进行了工业分析和元素分析,京西煤属于品质较好的低灰、低挥发分和特低硫无烟煤,脱灰后京西无烟煤的灰分产率从初始的9.26％下降到0.65％,表明矿物得到了有效去除.利用改良的Hummers氧化还原法制备煤基氧化石墨烯,并对制备的氧化石墨烯进行了核磁共振碳谱(13 C-NMR)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X-射线光谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)等分析手段测试.通过Origin软件对所得数据进行分析和图谱拟合,得到了所制备煤基氧化石墨烯产品的元素比和产品结构参数.研究表明:京西煤基氧化石墨烯的芳香结构以苯、萘、蒽和菲为主;脂肪碳以次甲基、环烷烃的形式存在,其中含氧官能团以酚羟基和醚氧基为主,还含有大量的羧基.在此分析数据的基础上,构建了京西煤基氧化石墨烯的分子结构模型,并运用13 C-NMR预测软件ACD/CNMR predictor对其进行了结构修正,所得到的GO-JX分子结构模型与试验核磁共振图谱较一致.

摘要： 为明确不同煤种大分子结构特征的异同,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)分析技术,对五种烟煤(HY,HJ,BL,DJ和HK)进行系统表征,为后续煤及类煤材料结构和性能的研究提供可靠指导.在FTIR光谱特征曲线上,波数3200～3600 cm-1范围有明显的吸收区,其中样品HJ相较于其他4种样品更明显,主要是由于—OH官能团和N—H结构振动引起,但该波段容易受到自由水或结晶水的影响,从而造成判断误差.在2923 cm-1处可以观察到C H2反对称伸缩振动峰值都明显高于其对称伸缩振动,产生这一现象的原因是烟煤中存在大量脂肪族C H2碳链结构,后续将其液化加工再应用的潜力较大.而在1000～1800 cm-1的含氧官能团波数范围内,主要包含了羟基(醇羟基和酚羟基)、羧基、羰基等.为了更清晰的表征煤结构,定量分析了煤的表观芳香度f a(FTIR),(R/C)u,Hal/H,Aar/Aal和H/C原子比之间的关系,可以看出随着煤质水平的提高,煤中芳香族氢含量增加,脂肪族氢含量降低.另外比较了各个结构参数发现f a(FTIR),(R/C)u和H/C原子比之间存在线性关系,能够更加准确的表征煤阶.Raman光谱特征曲线通过Origin 2018进行分峰拟合,采用去卷积方法将频谱划分为十个峰,分别为G,GR,VL,VR,D,S,GL,SL,SR和R.对比不同波段峰面积比例及主峰半高宽和H/C原子比的关系,发现随着H/C原子比的增加,AD/AG值总体呈下降趋势.从而说明煤样基本结构中单元核的芳香环数量随着煤化作用及其石墨化程度的增加而增加,该结果与FT IR光谱分析一致.通过上述研究结果的对比可证明FT IR和Raman光谱技术是煤中大分子结构特征研究的可靠方法.最后基于两种分析技术提供的结构参数,建立了简单的煤分子模型,为煤化学研究中基础分子构建提供参考.

摘要： 多晶、混合炸药的复杂体系数值模拟过程需要对炸药晶体进行晶体建模,该过程的基础是对炸药细观结构进行几何建模.根据实际的工程需求,炸药晶体建模时需要精确到晶粒内的分子排列,而且混合炸药中不仅存在炸药晶体还包含添加剂和黏结剂.因此建立一种基于VoronoI图的多晶、混合炸药三维分子模型,该模型是在多晶精确模型的基础上进一步对Voronoi单元进行收缩产生缝隙填充混合材料,并根据分子一致性,在所有的Voronoi单元中进行边长限定的Delaunay四面体剖分,模拟晶粒中的分子排列.结果显示,实现的模型相比多晶精确模型不仅可以很好的模拟混合炸药的分子层次而且可以给出数值模拟的计算结果.

摘要： 研究揭示中药的多靶点、整合作用机制需要探索新的研究模式和方法.中医药在防治骨质疏松方面效果显著,可调控骨质疏松的关键病理因素—骨重建的多个作用环节.从骨重建的成骨、破骨细胞前体、雌激素释放的卵泡颗粒细胞之间的相互作用角度,分析骨重建的发生发展过程,探讨体外构建动态的多细胞共培养体系模拟骨重建,建立特征指标同时评价的方法,为中药调控骨重建的多靶点作用机制研究提供新模型,为中药的多靶点整合机制研究提供方法借鉴.

摘要： 从分子结构角度出发,分析研究了醇酸树脂的分子结构、生成醇酸树脂的原材料反应官能度配比以及官能团屏蔽等内容,进一步探讨了醇酸树脂的配方设计和影响醇酸树脂性能的因素.

摘要： 采用平面波展开和第一原理赝势法对理想β-SiC(001)Si面晶体及可能吸附的H2、N2、O2、CO小分子的超晶胞进行计算.结果发现:0K且忽略原子弛豫时,以替位式吸附占据晶格位置时,除N2外,其他小分子均可以吸附在β-SiC(001)的Si表面上,且随着吸附位置的改变,小分子键长均会发生改变,其中O2形变最大;从吸附能量角度来看,O2在β-SiC(001)Si表面的吸附能力最强,其次是H2,最后是CO.

摘要： 采用平面波展开和第一原理赝势法对理想β-SiC(001)Si面晶体及可能吸附的H2、N2、O2、CO小分子的超晶胞进行计算.结果发现:0K且忽略原子弛豫时,以替位式吸附占据晶格位置时,除N2外,其他小分子均可以吸附在β-SiC(001)的Si表面上,且随着吸附位置的改变,小分子键长均会发生改变,其中O2形变最大;从吸附能量角度来看,O2在β-SiC(001)Si表面的吸附能力最强,其次是H2,最后是CO.

摘要： 采用平面波展开和第一原理赝势法对理想β-SiC(001)Si面晶体及可能吸附的H2、N2、O2、CO小分子的超晶胞进行计算.结果发现:0K且忽略原子弛豫时,以替位式吸附占据晶格位置时,除N2外,其他小分子均可以吸附在β-SiC(001)的Si表面上,且随着吸附位置的改变,小分子键长均会发生改变,其中O2形变最大;从吸附能量角度来看,O2在β-SiC(001)Si表面的吸附能力最强,其次是H2,最后是CO.

摘要： 采用平面波展开和第一原理赝势法对理想β-SiC(001)Si面晶体及可能吸附的H2、N2、O2、CO小分子的超晶胞进行计算.结果发现:0K且忽略原子弛豫时,以替位式吸附占据晶格位置时,除N2外,其他小分子均可以吸附在β-SiC(001)的Si表面上,且随着吸附位置的改变,小分子键长均会发生改变,其中O2形变最大;从吸附能量角度来看,O2在β-SiC(001)Si表面的吸附能力最强,其次是H2,最后是CO.

摘要： 常用的分子点电荷模型通常采用球对称的原子中心电荷(atom-centred charges).最近,用Gaussian函数代替点电荷,得到一种Gaussian电子密度模型最大限度地拟合分子的精确静电势以及电子密度分布(J.Chem.Phys.,2008,129,014509).每个Gaussian函数给出了各原子上的电子密度分布.为改进该Gaussian电子密度模型,在分子共价键或孤电子对处,引入新的Gaussian函数产生非原子中心电荷(off-atom centred charges).方案可望提高Gaussian电子密度模型精确度以应用于:1.产生分子非原子中心电荷用于构建分子力场;2.定义分子中原子的半径,产生连锁范德华球用于Poisson-Boltzmann 连续介质溶剂模型(PB-CSM)中描述溶质分子与溶剂的界面,提高了PB-CSM方法计算分子溶解自由能的精确度;3.用于计算高能硝基化合物C-N共价键电荷,对共价键的强度进行预测.预计该方案对于非极性或弱极性分子有更好地效果.

摘要： 常用的分子点电荷模型通常采用球对称的原子中心电荷(atom-centred charges).最近,用Gaussian函数代替点电荷,得到一种Gaussian电子密度模型最大限度地拟合分子的精确静电势以及电子密度分布(J.Chem.Phys.,2008,129,014509).每个Gaussian函数给出了各原子上的电子密度分布.为改进该Gaussian电子密度模型,在分子共价键或孤电子对处,引入新的Gaussian函数产生非原子中心电荷(off-atom centred charges).方案可望提高Gaussian电子密度模型精确度以应用于:1.产生分子非原子中心电荷用于构建分子力场;2.定义分子中原子的半径,产生连锁范德华球用于Poisson-Boltzmann 连续介质溶剂模型(PB-CSM)中描述溶质分子与溶剂的界面,提高了PB-CSM方法计算分子溶解自由能的精确度;3.用于计算高能硝基化合物C-N共价键电荷,对共价键的强度进行预测.预计该方案对于非极性或弱极性分子有更好地效果.

摘要： 本发明所提供的通过模拟求出预先设定的形状的物性值或物理量的分子模拟方法，包含：在所述形状中配置原子的原子配置步骤；基于通过所述原子配置步骤配置的原子的位置而取得原子间作用势的原子间作用势取得步骤；基于通过所述原子间作用势取得步骤而得到的原子间作用势进行分子动力学计算，以获得物性值或物理量的分子动力学计算步骤。

摘要： 本发明涉及一种分子模拟不同温压条件下吸附初始模型快速建模方法，包括：步骤一、采用Materials Studio软件构建狭缝结构和吸附质粒子源，生成狭缝和吸附质粒子源坐标文件、拓扑文件，在力场参数文件Par.inp中定义原子的非键相互作用参数；步骤二、在计算控制文件in.conf中写入算法类型“GEMC NPT”；明确模拟目标温度、目标压力所在文本行数，将所有文件放在文件夹model中作为模板模型，使用开源软件GOMC进行模拟；步骤三、设置温度、压力数组，复制模板模型并重命名为目标温度压力$T.$P；步骤四、通过Shell语言修改目标模型的温度、压力，遍历温度、压力数组，批量生成各温度、压力下的吸附模型。本发明精度高，简便适用，不仅大幅提升批量建模效率，还能避免人为操作出错的可能性。

摘要： 本发明公开了基于lncRNA分子模型预测食管鳞癌患者新辅助放化疗的疗效和预后的系统。所述用于预测食管鳞癌患者新辅助放化疗的疗效和/或预后的系统，包括检测SCAT1、PRKAG2‑AS1和FLG‑AS1三个lncRNA表达量的系统。该系统可以预测食管鳞癌患者新辅助放化疗的疗效，还可以预测食管鳞癌患者新辅助放化疗的预后，如预后总生存率、预后无复发生存率。本发明具有重要的应用价值。

摘要： 本发明涉及一种食管鳞状细胞癌微环境细胞标志物分子模型及其应用，分子模型主要包括a‑SMA+(侵袭前沿)成纤维细胞、CD163+(间质)巨噬细胞、CD117+(固有层)肥大细胞、CD117+(侵袭前沿)肥大细胞；可以用于预测食管鳞癌患者预后及对辅助治疗敏感性群体分组。试剂盒主要包括抗CD117蛋白抗体、抗CD163蛋白抗体和抗a‑SMA蛋白抗体。本发明所采用的3个分子结合病理组织学特征联合预测患者的预后比单个指标检测具有更高的预测效果，同时也明显区分食管鳞癌辅助治疗敏感性患者，并且本发明所基于的免疫组织化学超敏型二步法是一种成熟可靠、可在基层医院广泛使用的方法。跟国际TNM分期相比预测效果更加高，更加简单、易行，更具有敏感性及特异性。

摘要： 本发明提供了一种用于判断卵巢癌患者预后的分子模型及应用，该分子模型包括比较卵巢癌样本的数据和正常卵巢癌样本的数据，得到具有差异的代谢基因，通过回归模型缩小代谢基因的范围，得到七基因组合模型，并进行检测、校验和分析，最后得出风险评分与生存期相关，风险评分高的患者生存期短预后差；故本发明通过构建七个基因的分子组合模型，对卵巢癌患者的预后进行评估，能够区分并甄选出预后差的卵巢癌患者，即将卵巢癌人群进行分层，挑选高风险预后差的卵巢癌患者，指导临床医生对这些患者提供更积极的治疗方案，同时也能指导临床医生避免对低风险的卵巢癌患者进行过度治疗。

摘要： 本发明提供一种基于多种表征手段的煤分子模型建立方法，其包括，(1)对煤样品进行工业分析、元素分析、13C‑NMR分析、FTIR吸收特性分析、表面结构特征分析、核磁共振分析、红外光谱分析；(2)建立煤的骨架结构和表面官能团之间的联系；(3)获得煤样品分子结构参数；(4)使用ACD/ChemSketch10.0软件构建煤样品的分子结构模型，本发明采用多种物理化学分析实验获得煤样品结构数据联合分析结果，通过13C‑NMR、FTIR和化学实验法等物理化学分析方法研究不同变质程度煤样品的分子组成结构，煤分子结构模型的建立对煤化工的发展具有里程碑的价值，对了解煤样品燃烧特性和提高燃烧效率也具有重要的参考意义。

摘要： 本发明公开了一种发泡高聚物闭合泡孔分子模型的构建方法，涉及分子模拟方法技术领域。该方法包括：构建高聚物初始分子模型，将OPLSAA力场添加到高聚物初始分子模型；对模型进行能量最小化处理；对模型进行动力学弛豫；在模型中引入泡孔，生成目标密度的高聚物闭合泡孔模型；释放由于泡孔约束产生的局部应力；在高聚物闭合泡孔模型的密度和构象稳定后，去除内外泡孔约束，得到稳定构型的发泡高聚物闭合泡孔分子模型。该方法实现了对发泡高聚物闭合泡孔分子模型的构建，有助于发泡高聚物分子模拟工作的开展，明确发泡高聚物变形和力学特性的微观机理，促进发泡高聚物材料性能的提升。

摘要： 本发明公开了基于深度神经网络的卵巢癌生存预后预测分子模型的建立方法及其应用，以TCGA数据库中卵巢癌样本RNA测序数据经预处理后的数据作为模型训练和验证的数据；以通过Kaplan‑Meier、Cox‑PH和ROC分析方法鉴定的生存相关特征经K‑means聚类结果衡量最终选择的13种基因在卵巢癌样本中的mRNA表达水平；以深度神经网络(Deep neural network，DNN)算法训练，用于单样本预测的整合模块，以HNRPLL基因为内参和预处理过程中的参数制定而成，该模型能够预测3年和5年生存率，并且准确度高，因此能够用于卵巢癌生存预后预测。

摘要： 本实用新型公开了生物技术领域的一种分子模拟技术药物靶点与小分子配合动态模型，包括箱体，箱体的顶部开设有凹槽，凹槽的顶部放置有玻璃板，箱体的侧壁固定设置有鼓风机，箱体内腔侧壁开设有进风口，鼓风机与进风口连通，箱体的内腔通过支撑柱固定连接有多组细胞模型，多组细胞模型的外壁分别设置有不同形状的凸起，箱体的底部固定设置有支撑座，本实用新型通过风力带动药物分子模型，通过磁铁吸附使药物分子模型与细胞模型特异性结合，便于学习分子模拟技术药物靶点与小分子配合便于人们能够客观理解分子模拟技术药物靶点与小分子之间特异性结合的过程，便于人们理解，学习知识。

摘要： 本实用新型公开了一种利用乐高形式搭建的化学分子模型，包括一个或多个原子球和一个或多个化学键连接片，原子球的外侧可转动连接有一个或多个转盘，当原子球数量为多个时，原子球通过转盘与化学键连接片可拆式连接，或者原子球通过转盘与其余原子球的转盘可拆式连接。由此设计的一种利用乐高形式搭建的化学分子模型，原子球和化学键连接片可以通过类似“乐高”的形式自由组合、拆卸、重组，可以有效地展示不同类型的化学分子模型，结构简单且使用方便。