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郑默: 作品数：22 被引量：25H指数：4; 供职机构：中国科学院过程工程研究所更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金国家杰出青年科学基金更多>>; 相关领域：理学化学工程自动化与计算机技术环境科学与工程更多>>

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基于ReaxFF力场的对硝基苯酚臭氧氧化分子动力学模拟被引量：6: 2017年; 本文采用基于ReaxFF反应力场的分子动力学方法(ReaxFF MD),利用自主研发的国际首个基于GPU加速的ReaxFF MD程序系统GMD-Reax和独特的化学反应分析工具VARx MD,探索臭氧氧化对硝基苯酚的反应机理。通过模拟考察了300 K恒温条件下臭氧氧化水中对硝基苯酚的行为,获得了酚结构开环、CO_2生成、主要自由基(·OH、·O_2、·O)及团簇型自由基的数量演变趋势,并可定性描述六元环开环和CO_2生成均遵循伪一级反应动力学规律。反应机理分析表明酚类分子在水溶液中被臭氧氧化的路径主要经过攫氢、六元环开环、碳链的氧化分解三个阶段,也揭示了自由基和团簇型自由基在臭氧降解对硝基苯酚时所发挥的重要作用。本工作是应用ReaxFF MD分子模拟方法对常温水环境下臭氧降解酚类污染物反应机理研究的一个尝试,可为深入认识该机理及相关的实验、理论研究提供一定的参考。; 王子民郑默谢勇冰李晓霞曾鸣曹宏斌郭力; 关键词：对硝基苯酚臭氧反应机理

大规模反应分子动力学模拟的启示: 反应分子动力学(ReaxFF MD)是van Duin和Goddard等提出的反应力场与分子动力学结合的方法,将GPU并行与基于化学信息学分析化学反应相结合的新方法,可使规模为~10,000原子的规模在桌面机上高效模拟。...; 李晓霞郑默聂峰光郭力; 关键词：反应机理 GPU; 文献传递

ReaxFF MD局部区域反应追踪与物理性质可视化分析被引量：2: 2021年; 基于ReaxFF反应力场的反应分子动力学(ReaxFF MD)模拟方法已应用于复杂反应过程如热解、氧化、催化反应等反应机理的研究而备受关注。这类过程不仅化学反应复杂、且伴随物理过程的变化,其模拟结果分析具有挑战性。国际上首个ReaxFF MD化学反应分析及可视化工具VARxMD可在自动分析化学反应位点的基础上获得完整反应列表、反应物和生成物的动态演化、指定反应物与生成物之间的反应网络等多层次化学反应信息,并进行基于2D和3D化学结构的可视化。因VARxMD主要针对完整模拟体系进行全局化学反应信息的挖掘,缺乏针对模拟体系中指定3D局部区域内的化学反应进行追踪和物理性质分析的能力。本工作基于VARxMD对全局化学反应的分析结果和可视化方法,通过动态继承VARxMD的全局反应分析结果,从VARxMD全局反应3D可视化视图入手进行扩展,将VTK可视化框架的观察者模式与命令模式相结合,建立了模拟体系3D局部区域的选择和绘制方法,实现了3D局部区域内化学反应追踪和瞬态结构特性的分析。从模拟体系全局分析到3D局部区域分析能力的扩展已应用于煤热解反应模拟中煤颗粒孔道间的反应追踪以及含能材料热分解过程中富碳团簇形成过程中的瞬态结构表征,也有望应用于催化反应体系表界面反应分析、含能材料爆轰过程中反应热点分析,以及煤、生物质、高分子、碳氢燃料、含能材料等体系的热解与氧化反应的ReaxFF MD模拟。; 唐钰杰郑默任春醒李晓霞郭力; 关键词：物理性质可视化

基于MVVM的ReaxFF MD模拟的化学反应数据系统的建立: 2024年; 基于反应力场(reactive force field,ReaxFF)的反应分子动力学模拟的结果分析具有挑战性。国际首个ReaxFF MD化学反应分析及可视化工具VARxMD(visulization and analysis of ReaxFF molecular dynamics)可自动生成不同时刻之间完整的化学反应列表,通过物种检索进一步对反应路径进行分类。但VARxMD目前的反应分析针对的是某一确定条件下单一的ReaxFF MD模拟轨迹,利用VARxMD分析获得一次模拟的完整反应列表需要消耗大量计算资源和时间。本文提出基于数据库来储存VARxMD反应分析结果数据,基于数据库检索进一步分析反应的思路,并采用MVVM(model-view-view model)的系统设计模式、结合渐进式框架Vue.js建立了ReaxFF MD模拟的化学反应数据系统ReaxMDDB(reaction database of ReaxFF MD simulation)。系统应用于多个RP-3模型热解和氧化模拟反应数据的结果表明:该系统不仅实现了多个ReaxFF MD模拟的详细反应的统一分析和化学反应的2D分子结构显示,而且可永久保存模拟获得的反应数据集以备后续进一步分析反应机理。ReaxMDDB具有很好的通用性,为认识不同反应模拟所揭示的共性化学反应机理提供了方便的平台。; 魏财熠夏诏杰李晓霞李晓霞任春醒郑默; 关键词：化学信息学

ReaxFF MD模拟煤热解新方法:GPU并行与化学信息学分析: 本报告介绍将GPU并行与化学信息学分析相结合、利用ReaxFF MD模拟煤热解的新方法,通过建立国际上首个GPU加速的ReaxFF MD程序GMD-Reax以及国际上第一个实现对ReaxFF MD模拟轨迹进行化学反应自动...; 李晓霞郑默刘健郭力韩君易刘晓龙袁小龙; 关键词：GPU并行煤热解反应机理; 文献传递

多环芳烃形成机理的ReaxFF MD探索: 本文采用反应分子动力学模拟方法ReaxFF MD1 探索苯和乙炔的热解和燃烧体系中多环芳烃的形成机理。采用100个苯分子和400个乙炔分子构建反应体系来进行热解反应;为探究氧元素在该反应体系中的作用，加入175 个氧气分...; 韩嵩李晓霞郑默乔显杰郭力; 关键词：多环芳烃燃烧化学反应机理

大规模反应分子动力学模拟新进展: 由van Duin和Goddard等提出的反应力场ReaxFF与分子动力学(Molecular dynamics, MD)相结合,能够描述分子体系化学反应随时间的演化,且不需要预先假定反应路径,因此在揭示复杂体系高温反应...; 李晓霞郑默张婷婷韩嵩高明杰任春醒郭力; 关键词：反应机理

桌面机上的大规模反应动力学模拟新方法: 反应分子动力学(ReaxFF MD)是van Duin和Goddard等提出的反应力场与分子动力学结合的方法，近年来发展迅速，力场可描述的元素覆盖面不断扩展，该方法能够描述分子体系化学反应的演化，且不需要预先假定反应路径...; 李晓霞郑默聂峰光郭力; 关键词：反应机理 GPU

基于多GPU的ReaxFFMD并行策略的设计和实现: 化学反应分子动力学ReaxFF MD~1方法可连续描述化学键的断裂和生成,且不必预先定义反应路径,成为有潜力可从分子层次认识复杂体系反应机理的新途径。针对ReaxFF MD可模拟的时空尺度受限~2,难以应用于大规模体系(...; 郑默李晓霞郭力; 关键词：GPU; 文献传递

反应分子动力学(ReaxFF MD)模拟结果分析工具VARxMD被引量：8: 2014年; 反应分子动力学（ReaxFF MD）是一种很有潜力研究较大体系（＞1000个原子）复杂化学反应的方法.国际上现有的ReaxFFMD模拟结果分析工具无法让用户了解所模拟的过程中发生的化学反应细节,对于规模小或简单的反应体系进行人工分析还可以接受,但对于原子规模达到～1000-～10000的大体系模拟,反应分析功能的缺乏,将使研究者对反应机理的分析陷入困境.本文研发的反应分子动力学分析与可视化工具VARxMD（Visualization and Analysis of ReaxFF Molecular Dynamics）,它是国际上第一个实现对ReaxFF MD模拟轨迹进行化学反应自动分析的工具.VARxMD是基于Qt/VTK和其它第三方库研发的跨平台图形用户界面程序,借助化学信息学的化学结构处理方法,对ReaxFF MD模拟结果轨迹中的原子、物种、成断键的分析,并结合数据可视化和分子片段结构可视化,实现对ReaxFF MD模拟结果的深度分析,可获得模拟过程中完整的化学反应信息.VARxMD已应用于煤热解和聚乙烯等复杂分子体系热解的化学反应机理探索,且VARxMD具有通用性,有望被应用于更多的体系.; 刘健李晓霞郭力郑默韩君易袁小龙聂峰光刘晓龙; 关键词：化学反应机理化学信息学

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