Добірка наукової літератури з теми "Molecular simulation techniques"
Оформте джерело за APA, MLA, Chicago, Harvard та іншими стилями
Ознайомтеся зі списками актуальних статей, книг, дисертацій, тез та інших наукових джерел на тему "Molecular simulation techniques".
Біля кожної праці в переліку літератури доступна кнопка «Додати до бібліографії». Скористайтеся нею – і ми автоматично оформимо бібліографічне посилання на обрану працю в потрібному вам стилі цитування: APA, MLA, «Гарвард», «Чикаго», «Ванкувер» тощо.
Також ви можете завантажити повний текст наукової публікації у форматі «.pdf» та прочитати онлайн анотацію до роботи, якщо відповідні параметри наявні в метаданих.
Статті в журналах з теми "Molecular simulation techniques"
Gruenhut, S., M. Amini, D. R. Macfarlane, and P. Meakin. "Molecular Dynamics Glass Simulation and Equilibration Techniques." Molecular Simulation 19, no. 3 (June 1997): 139–60. http://dx.doi.org/10.1080/08927029708024147.
Повний текст джерелаScheraga, Harold A., Mey Khalili, and Adam Liwo. "Protein-Folding Dynamics: Overview of Molecular Simulation Techniques." Annual Review of Physical Chemistry 58, no. 1 (May 2007): 57–83. http://dx.doi.org/10.1146/annurev.physchem.58.032806.104614.
Повний текст джерелаSmith, Andrea, Xin Dong, and Vijaya Raghavan. "An Overview of Molecular Dynamics Simulation for Food Products and Processes." Processes 10, no. 1 (January 7, 2022): 119. http://dx.doi.org/10.3390/pr10010119.
Повний текст джерелаMcCluskey, Andrew R., James Grant, Adam R. Symington, Tim Snow, James Doutch, Benjamin J. Morgan, Stephen C. Parker, and Karen J. Edler. "An introduction to classical molecular dynamics simulation for experimental scattering users." Journal of Applied Crystallography 52, no. 3 (May 7, 2019): 665–68. http://dx.doi.org/10.1107/s1600576719004333.
Повний текст джерелаLondhe, Ashwini Machhindra, Changdev Gorakshnath Gadhe, Sang Min Lim, and Ae Nim Pae. "Investigation of Molecular Details of Keap1-Nrf2 Inhibitors Using Molecular Dynamics and Umbrella Sampling Techniques." Molecules 24, no. 22 (November 12, 2019): 4085. http://dx.doi.org/10.3390/molecules24224085.
Повний текст джерелаSkipper, N. T. "Computer simulation of aqueous pore fluids in 2:1 clay minerals." Mineralogical Magazine 62, no. 5 (October 1998): 657–67. http://dx.doi.org/10.1180/002646198548043.
Повний текст джерелаStack, Andrew G., and Paul R. C. Kent. "Geochemical reaction mechanism discovery from molecular simulation." Environmental Chemistry 12, no. 1 (2015): 20. http://dx.doi.org/10.1071/en14045.
Повний текст джерелаBaskes, Michael, Murray Daw, Brian Dodson, and Stephen Foiles. "Atomic-Scale Simulation in Materials Science." MRS Bulletin 13, no. 2 (February 1988): 28–35. http://dx.doi.org/10.1557/s0883769400066331.
Повний текст джерелаKobayashi, Yasunori, Seiichi Takami, Momoji Kubo, and Akira Miyamoto. "Non-equilibrium molecular simulation studies on gas separation by microporous membranes using dual ensemble molecular simulation techniques." Fluid Phase Equilibria 194-197 (March 2002): 319–26. http://dx.doi.org/10.1016/s0378-3812(01)00690-2.
Повний текст джерелаBRENNAN, JOHN K., and BETSY M. RICE. "Efficient determination of Hugoniot states using classical molecular simulation techniques." Molecular Physics 101, no. 22 (November 20, 2003): 3309–22. http://dx.doi.org/10.1080/00268970310001636404.
Повний текст джерелаДисертації з теми "Molecular simulation techniques"
Sweet, Christopher Richard. "Hamiltonian thermostatting techniques for molecular dynamics simulation." Thesis, University of Leicester, 2004. http://hdl.handle.net/2381/30526.
Повний текст джерелаJenkins, Jerry W. "Novel efficient simulation techniques for use in molecular modeling." Diss., Georgia Institute of Technology, 2000. http://hdl.handle.net/1853/11238.
Повний текст джерелаLong, Fei. "Computer simulation techniques of pseudopotential theory and molecular dynamics." Thesis, University of Hull, 2000. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.343701.
Повний текст джерелаRodríguez, Ropero Francisco. "Application of molecular simulation techniques to the design of nanosystems." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2009. http://hdl.handle.net/10803/6479.
Повний текст джерелаNanotechnology has jumped from research laboratories to our daily life and today all theprogresses made in this field have been translated into direct applications in different fields being electronics and computer science and biomedicine, where the most striking advances have beendone.
What differences nanotechnology from traditional chemistry and physics can be summarized inthree points: (i) Analysis and control of the matterat the atomic and molecular level focusing in individual atoms; (ii) the appearance of novel physical properties because of the nanoscopicdimensions; (iii) the possibility of generating new complex functional systems with novelproperties.
Modeling and theory are becoming vital to designing and improving nanodevices. The intrinsicnature of nano and supramolecular scale that involves tens, hundreds and thousands of atomsmakes computational chemistry the perfect ally to design new devices and predict their properties. Computational chemistry provides the perfect tools to describe the electronic structureand the dynamic behavior, as well as the properties derived from them, through quantummechanics and classical mechanics formalisms.
The suitability of such techniques in the design and improvement of nanodevices as well as theprediction of their properties is clearly proven throughout the four blocks in which this thesis isdivided:
· Nanotubes based on natural peptide sequences
Nanotubes have gained extensive interest because of their applicability in different fieldsranging from medicine to electronics. Among nanotubes, those based on natural peptidesequences taken from some natural proteins with a tubular or fibrillar motif are gaining a
broad attention because of their high biocompatibility, the possibility of adding functionalitiesby tuning them and their potentiality to self-assemble. The enhancement of the ability to retain the tubular geometry of such structures can be achieved by substituting targeted amino acids located in the more flexible parts of the nanoconstruct by synthetic amino acids withlow conformational flexibility providing a larger rigidity to the overall structure.
· Dendronized polymers
Dendronized polymers are a specific kind of macromolecule structure that consists of a linearpolymeric backbone where dendritic units are attached regularly leading to a highly branchedthree-dimensional architecture. This fact provides dendronized polymers the peculiarity of the coexistence within the same macromolecule of three topological regions: (i) the internalbackbone; (ii) the dendron region around the backbone and (iii) the external surface. Thesemolecules have a wide range of applications in different fields such as biomedical engineering, host-guest chemistry or catalysis.
· Theoretical study of ð-conjugated systems
Conducting polymers are polymers bearing a characteristic polyconjugated nature which makethem electronic conductors. In particular thiophene-based conducting polymers have been widely studied because of their electric and nonlinear optical properties, excellent environmentalstability and relatively low cost of production. Due to the crucial role played by the electronicstructure of these systems in their relevant properties, a good knowledge of it is a key factor todesign and improve new conducting polymers. To achieve this goal QM calculations suitperfectly to get accurate estimates of such properties.
· Molecular actuators and sensors based on conducting polymers
Both experimental and computational research in nanoactuators and nanosensors are widelyreported in the literature. Among them, those based in conducting polymers are flourishingbecause of their great transport properties, electrical conductivity or rate of energy migrationwhich provide amplified sensitivity in nanosensors and a rapid response in nanoactuators. In thissense electron-rich thiophene-based oligomers and polymers combined with versatilecalix[4]arenes units are presented in the present thesis. Calix[4]arenes are synthetic macrocyclic molecules consisting of four phenol or anisole rings connected via methylene bridges that canhost different guest molecules leading to conformational rearrangement of the whole device making it useful to be employed as a sensor or actuator.
McDonald, Anthony Michael. "Molecular dynamics simulation of ionic systems with large numbers of particles." Thesis, Keele University, 1992. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.315233.
Повний текст джерелаKotdawala, Rasesh R. "Adsorption studies of hazardous air pollutants in microporous adsorbents using statistical mechanical and molecular simulation techniques." Worcester, Mass. : Worcester Polytechnic Institute, 2007. http://www.wpi.edu/Pubs/ETD/Available/etd-050407-112429/.
Повний текст джерелаKeywords: Activated carbons; Hydrogen cyanide; Methyl ethyl ketone; Adsorption; Mercury; Monte-Carlo; Solvents; Molecular simulations; Zeolites; Water; Methanol; Nanopores. Includes bibliographical references (leaves 147-150).
Figueroa, Gerstenmaier Susana. "Development and applications of molecular modeling techniques for the characterization of porous materials." Doctoral thesis, Universitat Rovira i Virgili, 2002. http://hdl.handle.net/10803/8513.
Повний текст джерелаaquests tipus de materials. Durant molts anys, l'adsorció de gasos s'ha emprat per estudiar les propietats de sòlids porosos, degut a que és un mètode ràpid, simple i que proporciona prou informació. Es van desenvolupar molts mètodes per extraure dades sobre la porositat i les propietats de la superfície de materials a partir d'isotermes d'adsorció. En les dues últimes dècades, amb l'ajuda dels ordinadors, cada cop més i més ràpids, l'ús de les tècniques de modelat molecular ha anat guanyant rellevància. En aquest context, l'objectiu general d'aquest treball de tesi és desenvolupar eines a escala molecular emprant la mecànica estadística i aplicant-la a la caracterització
de materials adsorbents.
Després d'una breu introducció en el tema (capítol 1), en el capítol 2 presentem una revisió de la metodologia bàsica emprada en aquest treball. En el capítol 3 hem implementat la teoria funcional de la densitat de mesures fonamentals o FMT (de l'anglès, Fundamental-Measured density functional theory), publicada per Kierlik i Rosinberg, per descriure l'adsorció de molècules Lennard-Jones en porus cilíndrics. Pel que sabem, aquest és el primer cop que la teoria s'aplica a la geometria cilíndrica. L'exactitud de la teoria en predir isotermes d'adsorció i perfils de densitat de partícules es compara amb simulacions Monte Carlo en el col·lectiu gran canònic per un rang ample de mides de porus. Aquesta comparació mostra que la concordança és molt bona en tots els casos. Addicionalment, s'ha aplicat la teoria a l'adsorció en porus plans per estudiar la influència de la geometria del porus en aquest fenomen. Els resultats indiquen que el confinament de la geometria cilíndrica introdueix diferències significatives en la forma de les isotermes d'adsorció i els perfils de densitat. Aquestes diferències són rellevants a l'hora de caracteritzar materials porosos. Els resultats indiquen que té lloc un comportament per capes en el porus cilíndric més petit que s'ha considerat, mentre que l'adsorció en un porus pla de la mateixa grandària necessita un potencial químic molt més alt per aconseguir una adsorció significant. A mida que el diàmetre del porus augmenta, la influència de la geometria es fa cada cop menys important, encara que es pot observar una certa desviació en la transició de condensació capil·lar. Addicionalment, per porus més amples, obtenim una adsorció multicapa amb condensació capil·lar a potencials químics alts, amb el mateix comportament qualitatiu observat en ambdues geometries. Quan el diàmetre assoleix el límit on els efectes de curvatura ja no són rellevants, el comportament quantitatiu del porus cilíndric es redueix al mateix que el del porus pla. La formació d'una capa fina adsorbent en mides de porus intermèdies i grans sembla correspondre a una transició de fase termodinàmica de segon ordre, per al rang de paràmetres utilitzat i les condicions termodinàmiques estudiades. No obstant, els resultats semblen indicar una interrelació entre aquest comportament i la transició pre-mullada (de la paraula anglesa prewetting) que s'observa en geometries semi-infinites, especialment al voltant del punt final crític de la línia pre-mullada. L'efecte del confinament és molt important en aquest comportament crossover (de pas). De la comparació de càlculs FMT amb resultats de la teoria funcional de la densitat no local, concloem que la FMT és una eina excel·lent per a l'estudi del comportament de fluids en geometries cilíndriques.
En el capítol 4 s'explica com hem aplicat la FMT juntament amb un mètode de regularització per estimar la distribució de mides de porus o PSD (de l'anglès, Pore-Size Distribution) de vidres porosos model. Hem escollit aquest material perquè va ser desenvolupat mitjançant tècniques de modelat molecular, i es pot comparar directament amb la teoria utilitzada en aquest treball. Un avantatge addicional d'aquests materials model, enfront els experimentals, és que, en el primer cas, la mida i forma dels porus són ben conegudes, així com també la posició dels àtoms en la superfície, esdevenint així un material perfecte per comprovar l'exactitud dels mètodes de caracterització teòrica disponibles. Com que hi ha diferents solucions de l'equació integral d'adsorció compatibles amb la isoterma d'adsorció experimental, i diversos factors poden amagar els defectes del model molecular, hem realitzat la caracterització d'una forma sistemàtica: primer hem comprovat l'exactitud de la FMT i el model de porus independent per predir les isotermes d'adsorció "experimentals" utilitzant la PSD ja coneguda per als materials. Això s'ha efectuat amb porus individuals plans i cilíndrics. En segon lloc, un cop la isoterma d'adsorció va ser reconstruïda amb èxit, vam invertir la isoterma d'adsorció integral amb un procediment de regularització. L'exactitud del mètode d'inversió s'ha comprovat també abans d'estimar la PSD de materials diferents. En últim lloc, un cop demostrat que el mètode és correcte, l'hem utilitzat per estimar la PSD de quatre materials. També hem estudiat la influència d'escollir alguns valors particulars de paràmetres moleculars per les interaccions fluid-fluid i sòlid-fluid en el comportament adsorbent d'aquests sistemes. Hem obtingut que el model de porus independent és adequat per als quatre materials investigats en aquest treball. La geometria plana sembla representar millor que la geometria cilíndrica el comportament adsorbent global. Pel que fa a la PSD obtinguda amb el nostre procediment, s'observa que les distribucions obtingudes mitjançant la inversió de la integral estan en millor concordança amb les distribucions geomètriques que les calculades amb el mètode Barrett-Joyner-Halenda (BJH). El locus del pic està situat a la mateixa mida de por, i tots ells són unimodals, mentre que les distribucions BJH mostren un màxim localitzat sistemàticament a porus més petits, estimant per sota la PSD del material, i no són unimodals. En quan a la geometria dels porus individuals que formen el material podem dir que, encara que la PSD és més ampla que les geomètriques, l'adsorció que es prediu per un conjunt de porus plans individuals està en un acord quasi quantitatiu amb la isoterma d'adsorció experimental.
Finalment, en el capítol 5 exposem com hem caracteritzat tres mostres diferents de galúmina, una d'elles sense tractament i les altres dues calcinades en un forn durant unes hores a 823 i 1023K. Per fer-ho hem mesurat isotermes d'adsorció de nitrogen a 77.35K en un equip Micromeretics ASAP 2000. A més, hem aprofitat les PSD's proporcionades pel programari de l'equip emprant el mètode BJH. Hem calculat isotermes teòriques mitjançant l'aproximació FMT. Hem invertit les equacions integrals d'adsorció amb el mètode de regularització i, finalment, hem obtingut les PSD's per les tres mostres d'alúmina, i les corresponents isotermes d'adsorció pels tres materials. D'aquesta forma hem observat la influència de la calcinació de l'alúmina en la seva PSD. A més, hem comprovat l'exactitud del mètode FMT/de regularització de manera sistemàtica. Quan comparem les PSD's obtingudes amb les corresponents distribucions BJH, hem verificat que, en els dos primers casos (alúmina no tractada i alúmina calcinada a 823K), el mètode BJH estima per sota la mida dels porus, proporcionant una PSD desviada cap a mides més petites. En el cas de l'alúmina calcinada a 1,023K, en la que el procés de sinterització produeix que els porus més petits desapareguin, afavorint els més grans, les PSD's del mètode BJH i les PSD's de la FMT/regularització són molt semblants. Amb això es corrobora el fet conegut de que el mètode BJH és força acurat en la regió macroporosa. Finalment, hem predit la isoterma d'adsorció d'un fluid diferent (età) a una altra temperatura (333K), en un dels materials caracteritzats (alúmina no tractada), amb l'ànim d'establir la robustesa de la PSD obtinguda. La concordança obtinguda mostra que és possible utilitzar aquest mètode de caracterització i extrapolar els resultats a altres condicions, mentre s'empri un nombre suficient de mides de porus per calcular la isoterma desitjada, i els paràmetres d'interacció sòlid-fluid es triïn adequadament.
Los materiales porosos se utilizan en muchas ramas de la ciencia y la tecnología, por ejemplo, se usan como catalizadores, en la separación de mezclas, en la purificación de fluidos, y en la fabricación de membranas. Su aplicación adecuada requiere de la caracterización precisa de sus propiedades superficiales y estructurales, además del conocimiento del comportamiento fisicoquímico de los fluidos cuando se encuentran dentro de los poros. Algunos materiales, como las zeolitas, tienen estructuras porosas bien definidas, pero otros en cambio (óxidos porosos, carbones, vidrios porosos con tamaño controlado) son bastante amorfos. Por lo tanto, una caracterización correcta de los materiales porosos es un área de estudio muy importante, la cual en algunos casos es una tarea sencilla pero en la mayoría no. Durante muchos años la adsorción de gases ha sido empleada para estudiar las propiedades de sólidos porosos, dado que es bastante fácil, simple y se puede obtener mucha información. Se han desarrollado muchos métodos para interpretar los datos experimentales y determinar la porosidad, las propiedades superficiales y la distribución de los tamaños de los poros de los materiales a partir de las isotermas de adsorción. En las dos últimas décadas, con la ayuda de las computadoras cada vez más rápidas, se ha extendido mucho el uso las técnicas de la mecánica estadística para realizar esta tarea. En este contexto, el objetivo general de esta tesis consiste en desarrollar herramientas a escala molecular utilizando la mecánica estadística para la caracterización de materiales adsorbentes.
Después de una breve introducción en el tema (capítulo 1), el capítulo 2 está dedicado a hacer una revisión de la metodología básica empleada en este trabajo. En el capítulo 3 hemos implementado la teoría funcional de la densidad de medidas fundamentales (FMT, del inglés Fundamental-Measure density functional theory) de Kierlik y Rosinberg para describir la adsorción de moléculas Lennard-Jones dentro de poros cilíndricos. Hasta donde sabemos, ésta es la primera vez que esta teoría es aplicada a geometría cilíndrica. La exactitud de la teoría en predecir las isotermas de adsorción y los perfiles de la densidad es verificada por comparación con simulaciones Monte Carlo en el colectivo Gran Canónico para un amplio intervalo de tamaños de poros, observándose una buena concordancia en todos los casos. Adicionalmente, la teoría ha sido aplicada a la adsorción en poros planos para estudiar la influencia de los poros en esta propiedad. Los resultados indican que el confinamiento de la geometría cilíndrica introduce diferencias significativas en la forma de las isotermas de adsorción y de los perfiles de la densidad. Estas diferencias son relevantes para la caracterización de los materiales porosos. Nuestros resultados indican que un comportamiento de formación de capa tiene lugar en el poro cilíndrico, mientras que la adsorción en un poro plano del mismo tamaño necesita un potencial químico mucho más alto para alcanzar una adsorción significativa. Cuando el tamaño de poro se incrementa, la influencia de la geometría se vuelve menos importante, pero aún se observa un cierto desplazamiento del lugar en el cual se da la transición de la condensación capilar. Adicionalmente, para poros más anchos, tenemos formación de multicapas con condensación capilar a potenciales químicos altos, observándose el mismo comportamiento cualitativo en ambas geometrías. Cuando el diámetro alcanza el límite en donde los efectos de la curvatura ya no son relevantes, el comportamiento cuantitativo de los poros cilíndricos y de los planos es muy similar. La formación de una fina película adsorbida a tamaños de poro grandes e intermedios parece corresponder a una transición de fase termodinámica de segundo orden, para el intervalo de parámetros usado y a las condiciones termodinámicas estudiadas. Sin embargo, los resultados encontrados parecen indicar que existe una relación entre este comportamiento y el de una transición de pre-mojado observada en geometrías semi-infinitas, especialmente en la vecindad del punto final crítico de la línea de pre-mojado. El efecto del confinamiento es muy importante en este comportamiento de transición. A partir de la comparación de los cálculos hechos con FMT y los hechos con la teoría funcional de la densidad no-local, concluimos que la FMT es una excelente herramienta para el estudio del comportamiento de los fluidos en geometrías cilíndricas confinadas.
En el capítulo 4 hemos aplicado la FMT en combinación con un método de regularización para estimar la distribución de tamaños de poros (PSD, del inglés Pore-Size Distribution) de materiales modelo que imitan a los vidrios porosos. Hemos elegido este material en particular porque fue desarrollado con técnicas de modelado molecular, y se puede hacer una comparación directa con la teoría aquí usada. Una ventaja adicional de estos materiales modelo, con respecto a los materiales reales, es que en este caso la forma y tamaño de los poros se conoce exactamente, además de que se sabe la posición de los átomos en la superficie, convirtiéndolo en un material ideal para verificar la exactitud de los métodos de caracterización teóricos disponibles. Dado que existen varias soluciones de la ecuación integral de adsorción compatibles con la isoterma de adsorción experimental, y que varios factores pueden ocultar los defectos del modelo molecular, hemos hecho la caracterización de una manera sistemática: primero hemos probado la exactitud de la FMT y del modelo de poros independientes para predecir las isotermas de adsorción "experimentales" usando la PSD geométrica ya conocida para estos materiales. Esto ha sido hecho tanto con los poros cilíndricos como con los planos. En segundo lugar, una vez que la isoterma de adsorción fue reconstruida, invertimos la isoterma integral de adsorción con un procedimiento de regularización. La exactitud del método de inversión ha sido verificado antes de estimar la PSD de los diferentes materiales. Finalmente, una vez que se ha establecido que el método es correcto, lo usamos para estimar las PSD's de estos cuatro materiales. Hemos estudiado también la influencia de elegir diferentes valores de los parámetros moleculares para la interacción fluido-fluido y para la sólido-fluido en el comportamiento de adsorción en estos sistemas. Los resultados indican que el modelo de poros independientes es adecuado para los cuatro materiales aquí investigados. La geometría plana parece representar el comportamiento de adsorción global mejor que la cilíndrica. En cuanto a lo que las PSD's obtenidas con nuestro procedimiento se refiere, las distribuciones resultantes a través de la inversión de la integral presentan una mejor concordancia con las distribuciones geométricas que las calculadas con el método Barrett-Joyner-Halenda (BJH). El máximo del pico está localizado en el mismo tamaño de poro, y las distribuciones son unimodales, mientras que las BJH's muestran un máximo sistemáticamente localizado a poros más pequeños, subestimando las PSD's del material, y éstas no son unimodales. Respecto a la geometría de los poros individuales que conforman el material, se puede decir, a pesar de que las PSD's son más dispersas que las geométricas, que la adsorción predicha por una colección de poros planos individuales tiene una concordancia casi cuantitativa con la isoterma de adsorción experimental.
Finalmente, en el capítulo 5 hemos caracterizado tres muestras diferentes de galúmina, una de ellas sin ningún tratamiento, y las otras dos calcinadas en un horno durante varias horas a 823 y a 1,023K. Para ello hemos medido isotermas de adsorción de nitrógeno a 77.35K en un equipo Micromeritics ASAP 2000. Adicionalmente, hemos usado las PSD's calculadas con el método BJH que proporciona el software del mismo equipo experimental para comparar. Hemos calculado las isotermas teóricas utilizando la FMT. Hemos invertido las ecuaciones integrales de adsorción con el método de regularización y, finalmente, hemos obtenido las PSD's para las tres muestras de alúmina, y las correspondientes isotermas de adsorción. De esta manera hemos podido observar la influencia de la calcinación de la alúmina en su PSD. Más aún, hemos probado la exactitud del método combinado FMT/Regularización de una manera sistemática. Cuando hemos comparado las PSD's obtenidas con las correspondientes BJH's, hemos verificado que en los dos primeros casos (alúmina sin tratamiento y alúmina calcinada a 823K) el método BJH subestima el tamaño de los poros, dando PSD's desplazadas a tamaños de poros más pequeños. En el caso de la alúmina calcinada a 1,023K, en la cual el proceso de sinterización ha producido la desaparición de los poros más pequeños en beneficio de los grandes, las PSD's BJH y las PSD's FMT/Regularización son muy similares. Con esto corroboramos el hecho conocido de que el método BJH es bastante exacto en la región de los macroporos. Para terminar, hemos predicho la isoterma de adsorción de un fluido diferente (etano) a una temperatura también diferente (333K) en uno de los materiales caracterizados (alúmina sin tratar) con la idea de comprobar sí la PSD obtenida es transferible a otras condiciones o no. La concordancia observada muestra que es posible usar este método de caracterización y extrapolar los resultados a otras condiciones, procurando que se utilice un número suficiente de tamaños de poro diferentes para calcular la isoterma deseada, y se elijan bien los parámetros de interacción sólido-fluido.
Porous materials are widely used in many branches of modern science and technology, such as catalysis, separation of mixtures, purification of fluids and fabrication of membranes. A successful application of porous solids requires a precise characterization of their surface and structural properties, as well as a good understanding of the physical and chemical behavior of fluids inside the pores. Some materials, such as zeolites, have well defined porous structures, but others, such as porous oxides, carbons and controlled-porous glasses, are quite amorphous. Therefore, a proper characterization of this kind of materials is an important topic, and more often than not, a complicated one. For many years, gas adsorption has been used to study properties of porous solids, since it is fast, simple and informative. Many methods were developed to extract information about porosity and surface properties of materials from adsorption isotherm data. In the last two decades, with the aid of the increasingly faster computers, the use of molecular modeling techniques has been gaining relevance. In this context, the general objective of this thesis is to develop tools at the molecular level using statistical mechanics for the characterization of adsorbent materials.
After a brief introduction on the topic (chapter 1), chapter 2 is devoted to a review of the basic methodology employed in this work. In chapter 3 we have implemented the Fundamental-Measure density functional theory (FMT) due to Kierlik and Rosinberg to describe the adsorption of Lennard-Jones molecules in cylindrical pores. To our best knowledge, this is the first time that this theory is applied to a cylindrical geometry. The accuracy of the theory in predicting adsorption isotherms and density profiles is checked by comparison with Grand Canonical Monte Carlo simulations for a wide range of pore sizes, showing very good agreement in all cases. In addition, the theory has been applied to the adsorption in slit-like pores to study the influence of the pore geometry on this property. The results indicate that the confinement of the cylindrical geometry introduces significant differences in the shape of the adsorption isotherms and density profiles. These differences are relevant for the characterization of porous materials. Our results indicate that a layering behavior takes place in the smallest cylindrical pore considered, while the adsorption in a planar pore of the same size needs a much higher chemical potential to achieve a significant adsorption. As the pore size increases, the influence of the geometry becomes less important, although a certain shift in the capillary condensation transition can still be observed. Additionally, for wider pores, we obtain multilayer adsorption with capillary condensation at high chemical potentials, with the same qualitative behavior observed for both geometries. When the diameter size reaches the limit where the curvature effects are not of further relevance, the cylindrical pores reduce to the same quantitative behavior of the slit-like pores. The formation of a thin adsorbed layer at intermediate and large pore sizes seems to correspond to a second order thermodynamic phase transition, for the range of parameters used and the thermodynamic conditions studied. However, the results found seem to indicate some relationship between this behavior and the prewetting transition observed in semi-infinite geometries, especially in the vicinity of the critical end point of the prewetting line. The effect of the confinement is very important in this crossover behavior. From the comparison of Fundamental-Measure density functional theory calculations versus non-local density functional theory results, we conclude that the FMT is an excellent tool for the study of the behavior of fluids in confined
cylindrical geometries.
In chapter 4 we have applied the FMT in conjunction with a regularization method to estimate the pore-size distribution (PSD) of model porous glasses. We have chosen this particular material because it was developed with molecular modeling techniques, and a direct comparison can be made with the theory used here. An additional advantage of these model materials, versus experimental ones, is that in this case the size and shape of the pores is well known, as well as the position of the atoms in the surface, making it a perfect material to check the accuracy of the theoretical characterization methods available. Since there are several solutions of the adsorption integral equation compatible with the experimental adsorption isotherm, and several factors can hide defects of the molecular model, we have done the characterization in a systematic manner: we have first checked the accuracy of the FMT and the independent pore model for predicting the "experimental" adsorption isotherms using the geometrical PSD already known for the materials. This has been done with individual cylindrical and slit-like pores. Secondly, once the adsorption isotherm was successfully reconstructed, we inverted the integral adsorption isotherm with a regularization procedure. The accuracy of the inversion method has also been checked before estimating the PSD of the different materials. Finally, once the method has been proved to be correct, we used it to estimate the PSD of four materials. We have also studied the influence of choosing different values of molecular parameters for the fluid-fluid and the solid-fluid interaction on the adsorption behavior of these systems. We have obtained that the independent pore model is adequate for the four materials investigated here. The slit-like geometry seems to represent the overall adsorption behavior better than the cylindrical geometry. As far as the PSD obtained with our procedure is concerned, the distributions obtained by inversion of the integral are in better agreement with the geometrical distributions than the ones calculated with the Barrett-Joyner-Halenda (BJH) method. The locus of the peak is at the same pore size, and all of them are unimodal, while the BJH distributions show a maximum systematically located at smaller pores, underestimating the PSD of the material, and they are not unimodal. Regarding the geometry of the individual pores that form the material, we can say that, although the PSD is broader than the geometrical ones, the adsorption predicted by a collection of individual slit-like pores is in almost quantitative agreement with the "experimental" adsorption isotherm.
Finally, in chapter 5 we have characterized three different samples of galumina, one of them without treatment and the others two calcined in a furnace during several hours at 823 and 1,023K. For this we have measured adsorption isotherms of nitrogen at 77.35K in a Micromeritics ASAP 2000 apparatus. Additionally, we have used the PSD's provided by the software of the experimental equipment using the BJH method. We have calculated theoretical isotherms by the FMT approach. We have inverted the adsorption integral equations with the regularization method and, finally, we have obtained the PSD's for our three samples of alumina, and the corresponding adsorption isotherms. In this way we have observed the influence of the calcination of alumina on its PSD. Moreover, we have tested the accuracy of the FMT/Regularization method in a systematic way. When we compared the PSD's obtained with the corresponding BJH distributions, we verified that in the two first cases (untreated alumina and alumina calcined at 823K) the BJH method underestimated the size of the pores, giving PSD's shifted to smaller sizes. In the case of alumina calcined at 1,023K, in which the sintering process has produced the disappearance of the smallest pores, favoring the wider ones, the BJH PSD's and the FMT/regularization PSD's perform very similar. With this, we corroborated the known fact that the BJH method is quite accurate in the macroporous region. Finally, we have predicted an adsorption isotherm of a different fluid (ethane) at a different temperature (333K) in one of the characterized materials (untreated alumina) with the aim of establishing the robustness of the PSD obtained. The agreement obtained shows that it is possible to use this characterization method and extrapolate the results at other conditions, provided that a enough number of different pore sizes are used to calculate the desirable isotherm, and the solid-fluid interaction parameters are well chosen.
Madeleine, Noelly. "Recherche d'inhibiteurs de l'interaction Lutheran-Laminine par des techniques de modélisation et de simulation moléculaires." Thesis, La Réunion, 2017. http://www.theses.fr/2017LARE0054/document.
Повний текст джерелаDrepanocytosis is a genetic blood disorder characterized by red blood cells that assume an abnormal sickle shape. In the pathogenesis of vaso-occlusive crises of sickle cell disease, red blood cells bind to the vascular endothelium and promote vaso-occlusion. At the surface of these sickle red blood cells, the overexpressed protein Lutheran (Lu) strongly interacts with the Laminin (Ln) 511/521.The aim of this study was to identify a protein-protein interaction (PPI) inhibitor with a highprobability of binding to Lu for the inhibition of the Lu-Ln 511/521 interaction. A virtual screening was performed with 1 295 678 compounds that target Lu. Prior validation of a robust scoring protocol was considered on the protein CD80 because this protein has a binding site with similar topological and physico-chemical characteristics and it also has a series of ligands with known affinity constants. This protocol consisted of multiple filtering steps based on calculated affinities (scores), molecular dynamics simulations and molecular properties. A robust scoring protocol was validated on the protein CD80 with the docking program DOCK6 and the scoring functions XSCORE and MM-PBSA and also with the FMO method. This protocol was applied to the protein Lu and we found two compounds that were validated by in vitro studies. The protection of these ligands by a patent is under process. Nine other compounds were identified by the scoring functionXSCORE and seem to be promising candidates for inhibiting the Lu-Ln 511/521 interaction
Tabatabaian, Zinat. "Fast neutron transmission and tomography simulation using Monte Carlo techniques for the examination of large industrial and biological objects." Thesis, University of Surrey, 1997. http://epubs.surrey.ac.uk/844474/.
Повний текст джерелаWallrapp, Frank. "Mixed quantum and classical simulation techniques for mapping electron transfer in proteins." Doctoral thesis, Universitat Pompeu Fabra, 2011. http://hdl.handle.net/10803/22685.
Повний текст джерелаThe focus of this PhD thesis lies on electron transfer (ET) processes, belonging to the simplest but most crucial reactions in biochemistry. Getting direct information of the forces driving the process and the actual electron pathway is not a trivial task. Such atomic and electronic detailed information, however, is very valuable in terms of a better understanding of the enzymatic cycle, which might lead, for example, to more efficient protein inhibitor design. The main objective of this thesis was the development of a methodology for the quantitative study of ET in biological systems. In this regard, we developed a novel approach to map long-‐range electron transfer pathways, called QM/MM e-‐Pathway. The method is based on a successive search for important ET residues in terms of modifying the QM region following the evolution of the spin density of the electron (hole) within a given transfer region. We proved the usefulness and applicability of the algorithm on the P450cam/Pdx complex, indicating the key role of Arg112 of P450cam and Asp48 of Pdx for its ET pathway, both being known to be important from the literature. Besides only identifying the ET pathways, we further quantified their importance in terms of electronic coupling of donor and acceptor incorporating the particular pathway residues. Within this regard, we performed two systematic evaluations of the underlying reasons for the influence of solvent and temperature onto electronic coupling in oligopeptide model systems. Both studies revealed that electronic coupling values strongly fluctuate throughout the molecular dynamics trajectories obtained, and the mechanism of electron transfer is affected by the conformational space the system is able to occupy. Combining both ET mapping and electronic coupling calculations, we finally investigated the electron transfer in the CcP/Cytc complex. Our findings indicate the key role of Trp191 being the bridge-‐localized state of the ET as well as the main pathway consisting of Ala194, Ala193, Gly192 and Trp191 between CcP and Cytc. Both findings were confirmed through the literature. Moreover, our calculations on several snapshots state a nongated ET mechanism in this protein complex. The methodology developed along this thesis, mapping ET pathways together with their evaluation through electronic coupling calculations, suggests a straightforward and promising approach to investigate long-‐range ET in proteins.
Книги з теми "Molecular simulation techniques"
Madeleine, Meyer, Pontikis Vassilis, and North Atlantic Treaty Organization. Scientific Affairs Division., eds. Computer simulation in materials science: Interatomic potentials, simulation techniques, and applications. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1991.
Знайти повний текст джерелаHans-Dieter, Höltje, ed. Molecular modeling: Basic principles and applications. 2nd ed. Weinheim: Wiley-VCH, 2003.
Знайти повний текст джерела1928-, Watson James D., ed. Molecular biology of the gene. 5th ed. Delhi: Pearson Education, 2004.
Знайти повний текст джерела1928-, Watson James D., ed. Molecular biology of the gene. 5th ed. San Francisco, California: Pearson/Benjamin Cummings, 2004.
Знайти повний текст джерела1928-, Watson James D., ed. Molecular biology of the gene. 4th ed. Menlo Park, California: Benjamin/Cummings, 1987.
Знайти повний текст джерела1928-, Watson James D., ed. Molecular biology of the gene. 4th ed. Menlo Park, California: Benjamin/Cummings Pub. Co., 1988.
Знайти повний текст джерела1928-, Watson James D., ed. Molecular biology of the gene. 6th ed. San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings, 2008.
Знайти повний текст джерела1928-, Watson James D., ed. Molecular biology of the gene. 5th ed. San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings, 2004.
Знайти повний текст джерелаReal-time biomolecular simulations: The behavior of biological macromolecules from a cellular systems perspective. New York: McGraw Hill, 2007.
Знайти повний текст джерелаHoover, William G., and Carol Griswold Hoover. Microscopic and Macroscopic Simulation Techniques: Kharagpur Lectures. World Scientific Publishing Co Pte Ltd, 2018.
Знайти повний текст джерелаЧастини книг з теми "Molecular simulation techniques"
Sprik, M. "Molecular Dynamics Techniques for Complex Molecular Systems." In Observation, Prediction and Simulation of Phase Transitions in Complex Fluids, 421–61. Dordrecht: Springer Netherlands, 1995. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-011-0065-6_10.
Повний текст джерелаReif, Maria, and Martin Zacharias. "Computer Modelling and Molecular Dynamics Simulation of Biomolecules." In Biomolecular and Bioanalytical Techniques, 501–35. Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 2019. http://dx.doi.org/10.1002/9781119483977.ch19.
Повний текст джерелаHou, Dongshuai. "Introduction to Simulation Techniques on the Cement-Based Materials." In Molecular Simulation on Cement-Based Materials, 35–54. Singapore: Springer Singapore, 2019. http://dx.doi.org/10.1007/978-981-13-8711-1_3.
Повний текст джерелаPlatania, Chiara Bianca Maria, and Claudio Bucolo. "Molecular Dynamics Simulation Techniques as Tools in and : A Focus on." In Methods in Molecular Biology, 245–54. New York, NY: Springer US, 2020. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-0716-1154-8_14.
Повний текст джерелаWilson, M. R. "Parallel Molecular Dynamics Techniques for the Simulation of Anisotropic Systems." In Advances in the Computer Simulatons of Liquid Crystals, 389–415. Dordrecht: Springer Netherlands, 2000. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-011-4225-0_13.
Повний текст джерелаKaushik, Aman Chandra, Ajay Kumar, Shiv Bharadwaj, Ravi Chaudhary, and Shakti Sahi. "Molecular Dynamics Simulation Approach to Investigate Dynamic Behaviour of System Through the Application of Newtonian Mechanics." In Bioinformatics Techniques for Drug Discovery, 33–36. Cham: Springer International Publishing, 2018. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-75732-2_5.
Повний текст джерелаPoger, David, and Alan E. Mark. "Study of Proteins and Peptides at Interfaces by Molecular Dynamics Simulation Techniques." In Proteins in Solution and at Interfaces, 291–313. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2013. http://dx.doi.org/10.1002/9781118523063.ch14.
Повний текст джерелаThota, Naresh. "Molecular Dynamics Simulation for Heat and Mass Transfer in Food Products/Processing." In Advanced Computational Techniques for Heat and Mass Transfer in Food Processing, 145–67. Boca Raton: CRC Press, 2022. http://dx.doi.org/10.1201/9781003159520-7.
Повний текст джерелаTaylor, N., T. Boddington, P. Halford-Maw, R. Luo, and D. Mills. "Mechanistic Studies in Organo-Metallic Electrochemistry. The Role of Computer Based Techniques & Simulation." In Molecular Electrochemistry of Inorganic, Bioinorganic and Organometallic Compounds, 437–52. Dordrecht: Springer Netherlands, 1993. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-011-1628-2_41.
Повний текст джерелаCannistraro, S., and G. Giugliarelli. "Field-Swept and Frequency-Swept EPR Spectra for Spin ½: Computer Simulation in the Presence of g and A Strain." In Advanced Magnetic Resonance Techniques in Systems of High Molecular Complexity, 469–79. Boston, MA: Birkhäuser Boston, 1986. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4615-8521-3_35.
Повний текст джерелаТези доповідей конференцій з теми "Molecular simulation techniques"
Blakeney, Andrew J., Lawrence Ferreira, and Nicholas M. Reynolds. "Molecular simulation of photoresists I: basic techniques for molecular simulation." In SPIE's 1995 Symposium on Microlithography, edited by Robert D. Allen. SPIE, 1995. http://dx.doi.org/10.1117/12.210387.
Повний текст джерелаNeelov, Igor, Elena Popova, and Dilorom Khamidova. "Complexes and conjugates of lysine dendrimer with therapeutic tetrapeptides. Molecular dynamics simulation." In MATHEMATICAL METHODS AND COMPUTATIONAL TECHNIQUES IN SCIENCE AND ENGINEERING II. Author(s), 2018. http://dx.doi.org/10.1063/1.5045434.
Повний текст джерела"Speedup techniques for molecular dynamics simulations of the interaction of acoustic waves and nanomaterials." In 21st International Congress on Modelling and Simulation (MODSIM2015). Modelling and Simulation Society of Australia and New Zealand, 2015. http://dx.doi.org/10.36334/modsim.2015.c5.bennett.
Повний текст джерелаSchafer, Nicholas P., Radu Serban, and Dan Negrut. "Implicit Integration in Molecular Dynamics Simulation." In ASME 2008 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. ASMEDC, 2008. http://dx.doi.org/10.1115/imece2008-66438.
Повний текст джерелаJames, Sagil, and Prashanth Rajanna. "Molecular Dynamics Simulation Study of Ultrasonic Powder Consolidation Process." In ASME 2018 13th International Manufacturing Science and Engineering Conference. American Society of Mechanical Engineers, 2018. http://dx.doi.org/10.1115/msec2018-6469.
Повний текст джерелаGullapalli, Ramachandra, Melik Demirel, and Peter J. Butler. "Molecular Dynamics Simulations of Dialkyl Carbocyanine Dyes in a DPPC Bilayer: Atomistic Insights Into Single Molecule Fluorescence." In ASME 2007 Summer Bioengineering Conference. American Society of Mechanical Engineers, 2007. http://dx.doi.org/10.1115/sbc2007-176614.
Повний текст джерелаMasek, Pavel, Jiri Hosek, Dominik Kovac, and Jan Miklica. "On simulation techniques for modeling of molecular-based nanodevices' communication in human body environment." In 2015 38th International Conference on Telecommunications and Signal Processing (TSP). IEEE, 2015. http://dx.doi.org/10.1109/tsp.2015.7296339.
Повний текст джерелаOu, Shing-ching, Chun-yen Chung, and Hung-yuan Chung. "Using NURBS Algorithms and Lyapunov Function to Comformational Stability for Improving Molecular Simulation Techniques." In Proceedings of 2006 International Conference on Machine Learning and Cybernetics. IEEE, 2006. http://dx.doi.org/10.1109/icmlc.2006.259019.
Повний текст джерелаChandross, Michael. "Advances in Molecular Dynamics Simulations of Nanotribology." In STLE/ASME 2008 International Joint Tribology Conference. ASMEDC, 2008. http://dx.doi.org/10.1115/ijtc2008-71201.
Повний текст джерелаTagaya, Yoichi, Yasunaga Mitsuya, Susumu Ogata, Hedong Zhang, and Kenji Fukuzawa. "A Simulation Method for Spreading Dynamics of Molecularly Thin Lubricant Films on Magnetic Disks Using Bead-Spring Model." In World Tribology Congress III. ASMEDC, 2005. http://dx.doi.org/10.1115/wtc2005-64393.
Повний текст джерела