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技术方向

计算与模拟 最新动态

高分子计算方向的进展:分子动力学与粗粒化模拟、自洽场与相分离理论、多尺度建模与结构预测。

92 条精选近 30 天 92 条共收录 146 条

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精选归档 · 第 4 页

10月9日周五第 61–80 条
  1. Advanced Functional Materials78

    非稠合共轭延伸小分子受体C5Qx-FTh使有机太阳能电池PCE达20.1%、非辐射能量损失降至0.18 eV

    研究报道了一种非稠合共轭延伸策略,通过用单个噻吩基团延伸中心核并引入分子内F···S构象锁,使小分子受体C5Qx-FTh形成二面角低于1°的近共平面构象。该刚性骨架抑制了电子-声子耦合与激子静态无序,同时抑制分子链动力学并提升器件稳定性;理论与形貌表征显示分子间相互作用面积从302 Ų增至342 Ų,堆积模式由A-to-A转变为A-to-D,π-π与层状间距缩短。

    推荐理由:通过非稠合共轭延伸与分子内F···S构象锁,将小分子受体二面角压到1°以下并改变堆积模式,为降低非辐射能量损失提供了一条可迁移的分子设计思路。

  2. Small62

    紫精聚合物微环境工程实现可调离子捕获与多模式变色

    研究者将带有不同烷基与芳香取代基的可聚合紫精衍生物共价引入聚合物,建立从分子到聚合物的微环境工程策略。分子层面取代基的电子与位阻特性调控还原热力学、还原态分子间缔合与变色响应;共价引入后聚合物限域提高电活性紫精单元局部浓度并改善电荷利用率。

    推荐理由:原文给出侧链取代基如何调控紫精聚合物的离子捕获与变色动力学,可据此判断电致变色器件的响应与对比度取舍。

  3. Advanced Science62

    机器学习模拟揭示深共晶溶剂结构化电解质中的非线性量子效应驱动 Grotthuss 质子传导

    研究以咪唑和乙酰丙酸组成的深共晶溶剂为结构化电解质,发现其延展的氢键链与质子化咪唑的快速重取向可增强 Grotthuss 质子扩散,从而绕开高粘度导致低电导率的限制。

    推荐理由:原文展示了咪唑/乙酰丙酸深共晶体系中氢键链与质子化咪唑快速重取向如何绕开高粘度限制,实现 Grotthuss 质子传导。

10月8日周四
  1. Angewandte Chemie International Edition62

    浓硼酸盐电解质在石墨电极上实现约 90% 选择性己二腈电合成

    研究报道浓硼酸盐电解质可显著提升丙烯腈电二聚制己二腈的效率,在无毒的石墨电极上实现约 90% 选择性和 77.9% 法拉第效率。结合原位 Raman、ATR-SEIRAS 与 ¹¹B NMR 分析,作者指出高浓度下形成的多硼酸盐物种既作为缓冲剂稳定局部 pH、抑制 3-羟基丙腈生成,又促进形成适度氢键结合的水分子作为质子供体,加速丙烯腈向己二腈转化的电荷转移。

    推荐理由:用原位 Raman、ATR-SEIRAS 与 ¹¹B NMR 说明硼酸盐聚集形态如何调控界面微环境,为有机电合成的电解质设计提供可迁移思路。

  2. Macromolecules55

    从单链动力学到结构形成:跨缠结区(共)聚合物熔体的动态自洽场理论与分子动力学

    研究基于 Kremer–Grest 模型的分子动力学模拟与 reptation 理论,从单链结构因子弛豫动力学出发,为中等和强缠结的均聚物与二嵌段共聚物体系构建迁移率函数,并将其用于 DSCFT。

    推荐理由:从单链结构因子弛豫构建非局域迁移率函数,为 DSCFT 模拟缠结聚合物熔体结构形成提供可迁移的参数化思路。

  3. Advanced Functional Materials62

    用摩擦纳米发电机恒电荷谱表征聚合物介电体中的能量-空间陷阱态

    研究提出基于介质阻挡放电(DBD)的摩擦纳米发电机(TENG)恒电荷谱方法,用于解析聚合物介电体中的陷阱能量、密度与空间分布。旋转 TENG 提供高阻抗千伏级激励,每周期稳定转移电荷约 262 nC,针状电极几何与放电间隙兼顾稳定 DBD 形成与去陷信号可见性;耦合载流子-场模型可分离等离子体驱动背景,从而重建陷阱能量与密度。

    推荐理由:原文给出 TENG 恒电荷谱与热刺激电流法的偏差区间,并展示 PTFE 与 PA 的陷阱能级与空间分布差异。

  4. Advanced Materials62

    芴酮基共价有机框架 FO-Tp 以羰基位点实现高效光催化产过氧化氢

    研究者报道了含芴酮的共价有机框架 FO-Tp,作为光催化产 H2O2 的催化剂,其产率接近芴基 COF 的十倍,说明芴酮羰基对光催化氧还原起关键作用。芴酮羰基可捕获光生电子并形成持久的富电子自由基态,使 FO-Tp 在碱性条件(AQY = 30.40%,pH = 13,400 nm)和高浓度盐溶液中仍保持优异产 H2O2 性能。

    推荐理由:原文给出芴酮羰基作为氧还原活性位点的设计思路与产率对比,可据此判断这类 COF 光催化剂的性能区间。

  5. Advanced Functional Materials62

    PBODIPY-T 给体聚合物实现半透明近红外有机光电探测器

    研究开发了 BODIPY 基给体聚合物 PBODIPY-T,并以结构相关的 PBODIPY-DPP 作参照,制备半透明近红外有机光电探测器。1:1 给受体比例的 PBODIPY-T:PC61BM 器件平均可见光透过率 58.3%,820 nm 处外量子效率 25.3%,最大比探测率 2.2 × 10^12 Jones,-3 dB 带宽 79 kHz。

    推荐理由:PBODIPY-T 给出一组半透明近红外探测器的可见透过率与探测率数据,可对照同类给体材料的器件取舍。

  6. Journal of the American Chemical Society72

    含硒无规杂化多肽库经机器学习筛选出抑制 CpG–TLR9 信号的 IDP-IMP

    研究团队用高通量合成与筛选流程结合机器学习辅助优化,在含硒多肽平台上构建了含核苷、阳离子和阴离子相互作用基元的核苷功能化无规杂化多肽(RHP)库,并从中筛出先导多肽 IDP-IMP。

    推荐理由:含硒无规杂化多肽库经机器学习筛选出 IDP-IMP,其与 CpG 和 TLR9 的弱多价结合提示结合强度并非抑制活性的决定因素。

  7. Journal of the American Chemical Society62

    同步辐射 PDF 结合机器学习加速 MD 解析三维 COF 的局部结构与动力学

    研究将同步辐射 X 射线对分布函数(PDF)分析与机器学习加速的分子动力学(MD)模拟结合,解析两种三维亚胺连接 COF 的局部结构与动力学,分别为由 6,13-dihydropentacene(DHP)与 tetrakis(4-aminophenyl)methane(TAM)组装的 COF-682 [(DHP)(TAM)]imine。

    推荐理由:同步辐射 PDF 与机器学习加速 MD 联用,为解析柔性构筑单元组装的三维 COF 局部动力学提供了可迁移方法。

  8. Journal of the American Chemical Society62

    NewTAML 铁催化剂引入 KillSwitch 位点解耦氧化活性与催化剂寿命

    研究在 NewTAML(NT)铁(III) 氧化催化剂中识别出配体中心的 KillSwitch(KS)位点 CR1R2,该位点通过去质子化形成富电子叶立德,加速 NT 的氧化降解。

    推荐理由:通过配体上 CR1R2 位点的去质子化倾向调控催化剂寿命,为氧化催化剂的稳定性设计提供了可迁移思路。

  9. Journal of the American Chemical Society62

    卟啉分子线实现铒(III)短波红外发射的远程共轭敏化

    研究报道了 Lanwire 平台,将单个 Er3+ 中心嵌入含 2 至 5 个线性共轭卟啉的乙炔撑分子线,Q 带吸收从 705 nm 逐步红移至 850 nm,而发射输出保持 1535 nm 不变。

    推荐理由:原文给出卟啉分子线长度与三重态产率、ISC 速率的对应关系,可据此判断这类铒发光体系的敏化设计边界。

  10. Journal of the American Chemical Society58

    卤化物固态电解质与 glyme 溶剂自组装形成立方晶态碱金属卤化物家族

    研究报道了卤化物固态电解质与 glyme 类溶剂之间的通用自组装反应,生成 ABX6·mGn(A = Li、Na、K;B = Ta、Nb;X = Cl、Br;Gn = 单甘醇二甲醚至四甘醇二甲醚)碱金属 glyme 卤化物家族,其结构类似 CsCl,碱金属阳离子位于中心,周围是快速运动的 glyme 分子,BX6 八面体位于顶点。

    推荐理由:原文给出这类碱金属 glyme 卤化物的立方结构与离子电导率区间,可据此判断其在固态离子学中的位置。

10月7日周三
  1. Advanced Materials62

    物理引导主动学习筛选 PEDOT:PSS/EGaIn 柔性热电复合材料用于自供电创面生物电子

    研究团队提出一种小数据、文献来源、物理引导的筛选与设计框架,将贝叶斯优化与 XGBoost 回归结合并做实验验证,用递归特征消除选出的 18 个物理描述符预测界面能垒,测试集 R² 为 0.87。

    推荐理由:用物理引导的主动学习筛选能量过滤型热电复合材料,并给出创面愈合的器件与动物实验数据,可看数据驱动筛选如何落到生物电子应用。

  2. Macromolecules58

    粗粒化模拟优化稀疏图案化高分子刷引导嵌段共聚物形成大面积有序条纹

    该工作用粗粒化分子动力学模拟研究由周期性接枝均聚物刷与无规共聚物刷组成的图案化模板对 AB 嵌段共聚物自组装的引导作用,考察均聚物刷化学亲和力、高分子刷长度和共聚物刷组成的影响。

    推荐理由:用粗粒化分子动力学模拟给出均聚物刷化学亲和力与刷长的协同优化区间,为定向自组装的引导图案设计提供可迁移参数。

  3. Macromolecules58

    分子管理论解释长链支化聚合物熔体非线性振荡响应中的 NLI 峰值

    研究提出一种分子管理论,解释长链支化聚合物熔体中实验观测到的非线性指数(NLI)特征峰值。该理论在近期线性聚合物非线性管取向描述的基础上,引入支化介导的取向约束与延迟的臂回缩:主链先如线性聚合物一样产生非线性取向,随后长臂回缩逐步松弛支化介导的取向约束并抹去主链取向记忆,二者竞争形成 NLI 峰值及峰后衰减。

    推荐理由:用分子管理论解释长链支化熔体非线性振荡中 NLI 峰值的来源,把谐波响应与支化结构参数直接对应起来。

  4. Advanced Functional Materials66

    分子π共轭工程让SEBS基弹性体实现耐水柔性室温磷光

    研究将可调π共轭的苯并吲哚衍生物分别嵌入刚性PVB与柔性SEBS基体,发现主客体机制不同:氢键主导的PVB在π扩展后磷光寿命略降,而弹性体SEBS的寿命从0.52 s显著提升至1.10 s。

    推荐理由:原文给出π共轭程度与SEBS基体磷光寿命的对应关系,并附400%应变与海水浸泡数据,可据此判断柔性RTP材料的适用区间。

  5. Journal of the American Chemical Society62

    电化学荧光显微实现聚合物涂层内 pH 的工况原位测量

    研究者开发了电化学荧光显微方法,在工况下测定聚合物涂层内部的 pH 值,以区分局部 pH 与其他因素对电催化的贡献。他们将带荧光 pH 探针的聚乙烯亚胺(PEI)涂覆在多晶金上,以电化学析氢作为 pH 敏感模型反应,用宽场显微镜量化膜厚方向平均 pH 的时间变化,用共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)测定膜内 pH 的空间分布。

    推荐理由:用荧光显微在工况下测聚合物涂层内 pH 分布,为区分局部缓冲与传质效应提供了可迁移的测量思路。

  6. Journal of the American Chemical Society82

    机器学习引导设计半刚性空穴选择性自组装单分子层,倒置钙钛矿电池效率达 26.36%

    研究团队用成对排序 Siamese D-MPNN 在已发表 SAM 对照-目标数据对上训练,发现降低尾基平面性可提升 PCE,据此设计出七元环 SAM 4PABAP(ML 评分 +2.54)和 4PAHBAP(+5.52),均高于 4PACz(−0.32)。

    推荐理由:用成对排序 Siamese D-MPNN 从已发表 SAM 数据中筛选空穴传输分子,并给出可迁移的机器学习先行再验证流程。

  7. Advanced Materials62

    机械混合合成 S@Li2S 正极实现高性能锂硫全固态电池

    研究通过机械混合硫与硫化锂(Li2S)合成部分锂化硫材料 S@Li2S,Raman、ssNMR 和硫 K 边 XANES 表征显示其中形成了可在室温稳定的多硫化锂(Li2Sn)物种。

    推荐理由:通过机械混合制备部分锂化硫正极,并借助多种表征确认室温稳定的多硫化锂物种,为理解其循环稳定性提供依据。