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      GPU加速的聚合反應體系的大尺度模擬

      時間:[2019-09-19]  來源:

      報告人:孫桃林 教授,華南理工大學華南軟物質科學與技術高等研究院

      時間:9月25日(周三)14:30

      地點:廣州大學計算機實驗樓709會議室

      報告摘要:現代社會的可持續發展越來越依賴于高分子工業的發展,其基礎是對各類聚合反應的精確合成與控制。由于表征技術的局限性,在傳統實驗中澄清聚合反應的微觀機理且原位觀察其動力學路徑仍然很不容易。計算機模擬方法是在反應過程中捕捉體系局部細節的理想工具,因此可以反過來指導新型聚合物材料的制備。我們通過描述聚合物體系的化學細節,開發出了一個合適的粗?;磻P蛠砟M各類聚合反應的過程[1]。該模型已成功應用于幾個典型的聚合反應體系:我們應用這個模型獲得了不同曲率基底表面引發聚合過程的一般規則[2-4]。此外還開發了一種多尺度模擬策略來研究熱固材料的網絡結構的形成過程,例如環氧樹脂體系[5],苯乙烯大豆油交聯材料[6]等。該模型也很容易用于研究聚合物中配體數量分布接枝納米粒子體系[7],以及研究聚合誘導自組裝體系[8]和非共價相互作用的超分子聚合體系[9]等方面。為了進一步加快模擬效率,我們進一步開發了GPU加速的聚合反應模擬程序包SKIPS-GALAMOST[1],從而可以模擬覆蓋較大長度和時間尺度的典型反應性聚合物體系。

      參考文獻:

      [1]  H. Liu, Y.-L. Zhu, Z.-Y. Lu and F. Müller-Plathe, J Comput Chem, 2016, 37, 2634-2646.

      [2]  H. Liu, M. Li, Z. Y. Lu, Z. G. Zhang and C. C. Sun, Macromolecules, 2009, 42, 2863-2872.

      [3]  H. Liu, Y. L. Zhu, J. Zhang, Z. Y. Lu and Z. Y. Sun, Acs Macro Lett, 2012, 1, 1249-1253.

      [4]  Y.-H. Xue, Y.-L. Zhu, W. Quan, F.-H. Qu, C. Han, J.-T. Fan and H. Liu, Physical Chemistry Chemical Physics, 2013, 15, 15356-15364.

      [5]  H. Liu, M. Li, Z. Y. Lu, Z. G. Zhang, C. C. Sun and T. Cui, Macromolecules, 2011, 44, 8650-8660.

      [6]  B. Liu, D. Liu, Y.-H. Xue and H. Liu, Molecular Simulation, 2014, 40, 285-294.

      [7]  H. Liu, H.-Y. Zhao, F. Müller-Plathe, H.-J. Qian, Z.-Y. Sun and Z.-Y. Lu, Macromolecules, 2018, DOI: 10.1021/acs.macromol.8b00309.

      [8]   Y.-D. Yan, Y.-H. Xue, H.-Y. Zhao, H. Liu, Z.-Y. Lu and F.-L. Gu, Macromolecules, 2019, 52, 6169-6180.

      [9]   J.-Y. Xing, Y.-H. Xue, Z.-Y. Lu and H. Liu, Macromolecules, 2019, 52, 6393-6404.

      報告人簡介:劉鴻,男,教授,博士生導師,德國洪堡學者。研究方向為功能高分子材料理論設計與模擬。提出了基于幾率控制思想的粗?;酆戏磻P图盎诖四P偷哪壳皣H上唯一一個GPU 加速的粗?;酆戏磻M程序包SKIPS-GALAMOST(軟件著作權號2017SR589069),效率比基于CPU計算的程序包普遍高出二個數量級。作為項目負責人曾主持國家自然科學基金面上項目兩項,以及國家自然科學基金青年基金、中國博士后科學基金面上項目和特別資助、吉林省科技發展計劃項目、吉林大學“優青培育計劃”等項目。發表SCI論文70余篇,被他人正面引用300余次,其中以第一作者或通訊作者在Journal of Materials Chemistry A、Advanced Functional Material、Nanoscale、ACS Macro Letters、Macromolecules等期刊上發表SCI論文39篇。獲德國洪堡基金(2015)、吉林省自然科學學術成果獎(2014)、吉林大學優秀博士后一等獎(2012)、吉林大學優秀畢業生(2010)、吉林大學化學學院首屆杰出青年基金獎(2009)、香港求是獎學金(2008)等獎勵。同時擔任國家自然科學基金青年基金和面上項目的同行評議專家,以及JACS, Macromolecules等十余種雜志的特約審稿人。 學術經歷: 2001-2005:吉林大學化學學院,本科; 2005-2010:吉林大學理論化學研究所,博士(導師:孫家鐘,呂中元); 2010-2018:吉林大學理論化學研究所,講師、副教授; 2018-現在:華南師范大學化學學院,教授,引進高層次人才“青年拔尖人才支持計劃”。 其中: 2011.3-2013.10:吉林大學超硬材料國家重點實驗室,師資博士后(合作導師:崔田); 2015.5-2016.8:德國達姆施塔特工業大學化學系,洪堡學者(合作導師:Florian Müller-Plathe教授)

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