物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2014年
9期
1625-1633
,共9页
甲醇%水%纳米碳管%分子动力学模拟%流通量
甲醇%水%納米碳管%分子動力學模擬%流通量
갑순%수%납미탄관%분자동역학모의%류통량
Methanol%Water%Carbon nanotube%Molecular dynamics simulation%Flux
利用分子动力学模拟方法,对比考察了平衡条件、外压作用、梯度电场作用下,摩尔比为1∶1的甲醇-水混合溶液在纳米碳管(CNT)中的静态结构以及输运行为.研究发现:在平衡体系与外压作用下,纳米碳管内甲醇与水呈现出明显的不混溶现象,甲醇主要分布于管壁附近,水分子主要分布于纳米碳管轴心附近;而在梯度电场作用下,纳米碳管由疏水性向亲水性转变,更多的水分子分布于管壁,导致纳米碳管内甲醇-水的不混溶现象消失.另一方面,在外压作用下,纳米碳管内甲醇与水呈现单向移动;而在梯度电场下,甲醇与水呈现快速的双向移动,其流通量较相应外压作用体系高出近一个数量级,但由于双向的流通量大小相近,导致净流通量与外压作用下的净流通量差异不大.
利用分子動力學模擬方法,對比攷察瞭平衡條件、外壓作用、梯度電場作用下,摩爾比為1∶1的甲醇-水混閤溶液在納米碳管(CNT)中的靜態結構以及輸運行為.研究髮現:在平衡體繫與外壓作用下,納米碳管內甲醇與水呈現齣明顯的不混溶現象,甲醇主要分佈于管壁附近,水分子主要分佈于納米碳管軸心附近;而在梯度電場作用下,納米碳管由疏水性嚮親水性轉變,更多的水分子分佈于管壁,導緻納米碳管內甲醇-水的不混溶現象消失.另一方麵,在外壓作用下,納米碳管內甲醇與水呈現單嚮移動;而在梯度電場下,甲醇與水呈現快速的雙嚮移動,其流通量較相應外壓作用體繫高齣近一箇數量級,但由于雙嚮的流通量大小相近,導緻淨流通量與外壓作用下的淨流通量差異不大.
이용분자동역학모의방법,대비고찰료평형조건、외압작용、제도전장작용하,마이비위1∶1적갑순-수혼합용액재납미탄관(CNT)중적정태결구이급수운행위.연구발현:재평형체계여외압작용하,납미탄관내갑순여수정현출명현적불혼용현상,갑순주요분포우관벽부근,수분자주요분포우납미탄관축심부근;이재제도전장작용하,납미탄관유소수성향친수성전변,경다적수분자분포우관벽,도치납미탄관내갑순-수적불혼용현상소실.령일방면,재외압작용하,납미탄관내갑순여수정현단향이동;이재제도전장하,갑순여수정현쾌속적쌍향이동,기류통량교상응외압작용체계고출근일개수량급,단유우쌍향적류통량대소상근,도치정류통량여외압작용하적정류통량차이불대.
