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A reaction density functional theory study of solvent effect in the nucleophilic addition reactions in aqueous solution

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Green Energy & Environment 2022年第4期7卷 782-791页

作者： Cheng Cai Weiqiang Tang chongzhi qiao Bo Bao Peng Xie Shuangliang Zhao Honglai Liu State Key Laboratory of Chemical Engineering and School of Chemical Engineering East China University of Science and TechnologyShanghai200237China School of Chemistry and Molecular Engineering East China University of Science and TechnologyShanghai200237China Guangxi Key Laboratory of Petrochemical Resource Processing and Process Intensification Technology School of Chemistry and Chemical EngineeringGuangxi UniversityNanning530004China

Whereas the proper choice of reaction solvent constitutes the cornerstone of the green solvent concept,solvent effects on chemical reactions are not mechanistically well understood due to the lack of feasible molecular ***,by taking the case study of nucleophilic addition reaction in aqueous solution,we extend the proposed multiscale reaction density functional theory(RxDFT)method to investigate the intrinsic free energy profile and total free energy profile,and study the solvent effect on the activation and reaction free energy for the nucleophilic addition reactions of hydroxide anion with methanal and carbon dioxide in aqueous *** predictions of the free energy profile in aqueous solution for these two nucleophilic addition reactions from RxDFT have a satisfactory agreement with the results from the RISM and MD-FEP ***,the solvent effect is successfully addressed by examining the difference of the free energy profile between the gas phase and aqueous *** addition,we investigate the solvent effect on the reactions occurred near solid-liquid *** is shown that the activation free energy is significantly depressed when reaction takes place in the region within 10A distance to the substrate surface owing to the decrease of hydration free energy at the solid-liquid interface.

关键词： Reaction density functional theory Nucleophilic addition Solvent effect Charge models

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运动颗粒对传质过程影响的格子Boltzmann模拟

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过程工程学报 2021年第2期21卷 125-133页

作者：贺睿乔崇智王利民赵双良华东理工大学化工学院化学工程联合国家重点实验室上海200237 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

颗粒的主动运动对传质过程有重要影响。以表面恒浓度的二维球形颗粒为研究对象,采用耦合传质的格子Boltzmann方法(LBM)模拟了颗粒在自旋和振动两种情况下的相间传质过程。选择浸入运动边界法和非平衡态外推法处理运动颗粒边界,研究了颗... 详细信息

颗粒的主动运动对传质过程有重要影响。以表面恒浓度的二维球形颗粒为研究对象,采用耦合传质的格子Boltzmann方法(LBM)模拟了颗粒在自旋和振动两种情况下的相间传质过程。选择浸入运动边界法和非平衡态外推法处理运动颗粒边界,研究了颗粒自旋速度、颗粒振幅及振动频率对传质过程的影响。结果表明,中等雷诺数的自旋颗粒绕流中,随着颗粒自旋转速增大,颗粒的传质舍尔伍德数反而降低,表明在强制对流的情况下,颗粒自旋减弱颗粒的传质效果。当颗粒振动时,颗粒振幅越大,传质舍尔伍德数增大;当颗粒振动频率造成锁定现象时,颗粒流体相间传质效果显著增强。本工作的数值结果不仅表明格子Boltzmann方法可以有效模拟强制对流传质的过程,也为强化传质提供了一种思路。

关键词：格子Boltzmann方法强制对流传质主动运动运动颗粒

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低浓度纳米颗粒在剪切流中扩散、吸附的简单模型

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化工学报 2015年第1期66卷 132-141页

作者：乔崇智刘文君付林伟白志山赵双良刘洪来华东理工大学化学工程国家重点实验室上海200237 华东理工大学国家环境保护化工过程环境风险评价与控制重点实验室上海200237

剪切流场中粒子扩散、吸附的微观机理探索为提高分离、传递等典型化工过程的效率提供理论依据。针对旋流分离过程中低浓度污染物纳米颗粒在剪切流场中被螯合剂大颗粒(又称吸附大颗粒)吸附及扩散过程构建近似理论模型,研究了污染物颗粒... 详细信息

剪切流场中粒子扩散、吸附的微观机理探索为提高分离、传递等典型化工过程的效率提供理论依据。针对旋流分离过程中低浓度污染物纳米颗粒在剪切流场中被螯合剂大颗粒(又称吸附大颗粒)吸附及扩散过程构建近似理论模型,研究了污染物颗粒扩散及螯合剂捕集吸附与剪切流速度的关系。结果表明,剪切流的存在对于颗粒的吸附过程起到强化的效果,剪切流速度越大效果越强,而吸附的方向(朝向或远离吸附大颗粒)只取决于吸附大颗粒及溶液的特性,此外低浓度污染物纳米颗粒被捕集吸附的过程主要与颗粒的扩散有关。推导了扩散时间的简洁解析表达式,扩散时间与吸附大颗粒浓度的4/3次方呈反比,与粒子的体积大小呈正比。剪切流对吸附的影响及捕集吸附时间的估算,为物理化学吸附结合旋流分离处理污染物等技术开发提供理论指导。

关键词：自转吸附污染物扩散时间模型

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Combination of anti-inflammatory therapy and RNA interference by light-inducible hybrid nanomedicine for osteoarthritis treatment

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Acta Pharmaceutica Sinica B 2024年第11期14卷 5008-5025页

作者： Li qiao Zhiyao Li Bowen Li Fu Zhang Zhuo Yao chongzhi Wu Honglin Tang Qi Pan Peihua Shi Yuan Ping Department of Orthopaedic Surgery Sir Run Run Shaw HospitalZhejiang UniversityHangzhou 310016China College of Pharmaceutical Sciences Zhejiang UniversityHangzhou 310058China Liangzhu Laboratory Zhejiang UniversityHangzhou 311121China Key Laboratory of Musculoskeletal System Degeneration and Regeneration Translational Research of Zhejiang Province Hangzhou 310016China

Osteoarthritis(OA)is a type of highly prevalent heterogeneous degenerative disease that leads to joint pain,deformity,the destruction of articular cartilage,and eventual *** current treatment strategies for OA often suffer from systemic side effects,poor anti-inflammatory efficacy,and persistent *** address these issues,we develop light-inducible nanomedicine that enables the co-delivery of anti-inflammatory drug(diacerein,DIA)and small interfering RNA(siRNA)targeting nerve growth factor(NGF)for pain relief to enhance the therapeutic efficacy of *** nanomedicine is based on poly(β-amino-ester)-coated gold nanocages(AuNCs),which is further incorporated with the phase-change material(lauric acid/stearic acid,LA/SA).Following intra-articular(IA)injection in vivo,the nanomedicine displays high degree of drug accumulation and retention in the joint lesion of OA mouse *** photothermal effect,induced by AuNCs,not only promotes DIA and siRNA release,but also upregulates the expression of heat shock protein 70(HSP-70)to resist the apoptosis of chondrocytes in the inflammatory *** internalization of both DIA and siRNA results in strong anti-inflammatory and pain-relieving effects,which greatly contribute to the joint repair of OA *** study offers a promising combination strategy for OA treatment.

关键词： Osteoarthritis Gold nanocages Poly(β-amino-ester) Diacerein Pain relief Photothermal effect Phase-change material Combinational therapy

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