二氧化碳汽—液界面特性的分子动力学模拟

采用EPM2二氧化碳分子势能模型,以二氧化碳分子内各原子作为统计对象进行统计计算,探讨温度、薄层切片数及截断半径对其汽—液界面特性参数的影响规律。结果表明,随着截断半径的增大,液相主体密度逐渐增大,汽相主体密度逐渐减小,界面层厚度有所减小;薄层切片数对界面层厚度、液相主体和汽相主体的密度影响不大;随着温度的升高,汽相主体密度增加,液相主体密度降低,汽—液界面厚度增大,界面张力逐渐减小。     

异丙醇汽液界面特性的平衡分子动力学模拟

采用OPLS刚性联合原子模型,以异丙醇分子的作用位点为统计对象,对异丙醇的汽液界面特性进行了平衡分子动力学模拟研究。模拟结果表明,随着温度的升高,液相主体密度减小,汽相主体密度增大,汽液界面厚度增大;截断半径和薄片数对汽相主体密度体、液相主体密度及汽液界面厚度的影响不大;随着模拟分子数的增大,汽液界面厚度有所增大。     

水汽液界面特性的平衡分子动力学模拟

采用SPC模型作为水分子动力学模拟的势能模型,以水分子内各原子作为统计对象进行统计计算,模拟得到其汽液界面特性参数的分布规律。结果表明,随着温度的升高,汽相主体密度增加,汽液界面厚度增大,液相主体密度降低,界面张力逐渐减小,液相主体区域势能的势阱深度也逐渐降低。随着模拟分子数的增加,液相主体密度增加,汽液界面厚度稍有增大。随着截断半径的增加,液相主体密度增加,汽液界面厚度变化不大。     

氩流体汽液界面特性的平衡分子动力学模拟

采用L—J模型,对氩流体汽液界面特性进行了平衡分子动力学模拟,得到了密度、界面张力等参数的分布规律。模拟结果表明,随着氩流体体系温度的提高,液相主体密度和界面张力逐渐减小,汽相主体密度和界面厚度逐渐增大;随着截断半径的增大,界面张力逐渐增大,汽相主体密度及界面厚度稍有减小,液相主体密度稍有增大;随着模拟分子数的增加,界...     

油水界面上阴/阳离子型复配表面活性剂体系的分子动力学模拟

采油过程中阴/阳离子型表面活性剂复配使用可显著增强驱油效果,对其微观机理的深入研究有助于驱油用表面活性剂的结构优化设计及使用。采用分子动力学方法研究了不同摩尔比的阴离子表面活性剂聚醚羧酸钠(PECNa)和阳离子表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)复配体系在油水界面上的分子行为和物理性质。结果表明,复配体系比单种表面活性剂体系更有利于降低油水界面张力。不同复配比体系中,两种表面活性剂头基相反电荷间的吸引作用使表面活性剂之间对各自反离子的静电吸引作用减弱,且等摩尔比体系尤为明显。阴离子表面活性剂的亲水头基对阳离子表面活性剂亲水头基形成的水化层内水分子的结构取向无显著影响,反之亦然。通过调节两种离子型表面活性剂的复配比例,可调整油水界面吸附层微观结构,有望降低油水界面张力,提高采收率。     

表面活性剂在液固界面吸附的热力学

对已有的表面活性剂液固界面吸附等温线进行了系统的分类,并提出了非均匀表面两阶段吸附模型．用此模型导出的吸附等温方程式能很好地描述各种类型的吸附等温线.     

同核双原子分子流体液汽界面的分子动力学模拟研究

引言流体的界面性质是化工、冶金、材料等工业生产和设计过程中所需的重要基础物性,近年来采用分子模拟方法从微观角度考察流体界面性质的研究日趋活跃。界面体系的分子模拟较为复杂、费时。目前对简单的球形单原子模型流体及其二元混合物液汽界面体系的研究已较为深入,如Holcomb等采用分子动力学（MD）模拟方法较系统地对Lennard-Jones(LJ）流体的液汽界面进行了研究;郭明学和李以圭采用等概率扰动MonteCarlo（MC）模拟方法考察了方阱流体的液汽界面,但对多原子非球形分子模型流体液汽界面体系的研究报道则很少,只有Thompson,Gu…     

表面活性剂在固液界面吸附研究的某些新进展

本文综述了离子型表面活性剂以及阳离子与非离子型表达活性剂的混合体系在固液界面吸附情况。     

固液界面上表面活性剂吸附膜的组成与状态

根据表面活性剂在固液界面上的二阶段吸附模型,导出了各个别(包括单个吸附分子、表面胶团和表面空位的)等温线公式。计算结果表明单个分子的吸附量一般随浓度的增大先升后降,有最大值。表面胶团的量随浓度的增大呈S型地单调上升,最后趋极限值。表面空位数则随浓度的增大单调下降,但下降的方式与二阶段吸附的平衡常数有关。将由二阶段吸附模型导出的吸附等温线通用公式与Gibbs公式的积分式结合,可导出吸附膜的π-C关系,并可得出π-A曲线。结果表明表面活性剂在固液界面上的π-C曲线常显示有二阶段的性质,这在水面上可溶物的吸附膜中一般是没有的。另一方面,与水面上不溶物膜的结果相似,表面活性剂在固液界面上的π-A曲线显示有相变发生,这与表面胶团形成的观点是一致的。     

表面活性剂在油水界面的吸附行为

简要介绍了液液界面张力的由来,以及降低油水界面张力在石油工业中的意义;重点介绍了影响表面活性剂降低油水界面张力的因素,包括水相、油相、表面活性剂及使用条件。概括总结了类V型、类L型、类倒L型动态油水界面张力曲线,讨论了不同形状动态界面张力曲线与表面活性剂在油水界面处吸附、解吸行为的关系;简述了界面张力曲线形态间的相互转变。     

表面活性剂自组装的分子动力学模拟进展

该文关注于分子动力学模拟技术在表面活性剂自组装方面的研究进展,通过对近年来的文献归纳总结,揭示了表面活性剂聚集体常见结构的自组装过程,总结了宏观形貌预测、微观结构刻画、胶束结构转变研究进展,描述了胶束力学和流变等性能;在此基础上明确了分子动力学模拟技术在研究表面活性剂聚集体中存在的问题,如特殊形貌聚集体的形成和转变机理有待深入研究、聚集体形貌转变中弱相互作用的阐释不足、胶体性能研究有待进一步发展;指出了今后发展的方向,包括发展精准分子力场、组装体形貌转变机理、多尺度模拟技术、模拟和实验结合等。     

纳米水滴在光滑壁面上润湿行为的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟技术,研究了纳米水滴在光滑壁面上的润湿行为规律。模拟结果表明,壁面宽度、厚度以及水分子数对接触角及汽—液界面厚度的影响不大。随着壁面作用势能的减小,接触角线性增大;当壁面作用势能为1.674 k J/mol时,接触角约为90°。随着温度的提高,汽—液界面厚度逐渐增大;疏水壁面的接触角随温度的提高而逐渐增大;对于中性壁面,温度对接触角影响不大;亲水壁面的接触角随温度的提高而逐渐减小。     

Molecular Dynamics Simulation of Heavy Metal Ions in Aqueous Solution Using Lennard-Jones 12-6 Potential

The dynamic and structural properties of some heavy metal ions, such as Cd²⁺, Ni²⁺, and Zn²⁺ solved in water, were studied using molecular dynamics (MD) simulation. In this paper, the radial distribution function (RDF) and self-diffusion coefficient were determined and compared with the experimental data. The results showed that the surrounding water molecules around the metal ions form a shell-like arrangement. The number of water molecules contributing in this arrangement (N_c) for Ni²⁺, Cd²⁺, and Zn²⁺ were, respectively, 8.8, 7.4, and 6. Noticeable differences between the simulation results and experimental data were observed for the nickel ion structural properties when the MM2 Lennard-Jones parameters were used to predict the interaction of nickel and water molecules. To resolve this problem, the new Ni²⁺-water Lennard-Jones interaction parameters were used in the MD simulation program to predict the structural properties of Ni²⁺ solution, which gave acceptable results.     

气体在水中的分子动力学模拟

采用分子动力学（ＭＤ）模拟的方法在常温及工业应用背景条件下对ＣＨ４、ＮＨ３、ＣＯ２、Ｏ２这些气体在水中的结构及扩散情形进行了研究。ＭＤ模拟可以为这些涉及到气体在水中的工业应用情形的机理提供分子水平的解释,同时ＭＤ模拟还可为一些不易实验测定扩散性质的体系提供工程初步设计和过程开发所需的数据。     

橡胶拉伸行为的分子动力学模拟

采用分子动力学方法,在相同的全原子模型、聚合度及温度和压力条件下,对天然橡胶(NR)、杜仲橡胶[反式-1,4-异戊二烯橡胶(TPI)]和顺丁橡胶(BR)分子模型的拉伸行为进行模拟,研究拉伸过程中分子模型的应力-应变、能量、均方位移和均方回转半径的变化。结果表明:NR分子模型与TPI分子模型的拉伸性能基本一致,BR分子模型的应力响应较前两者更大;橡胶的拉伸性能与其分子中原子的流动性关联性很大。