应用化学
應用化學
응용화학
CHINESE JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY
2014年
11期
1345-1351
,共7页
杨登峰%刘清芝%李红曼%高从堦
楊登峰%劉清芝%李紅曼%高從堦
양등봉%류청지%리홍만%고종계
锂离子%镁离子%碳纳米管%分子动力学模拟
鋰離子%鎂離子%碳納米管%分子動力學模擬
리리자%미리자%탄납미관%분자동역학모의
lithium ion%magnesium ion%carbon nanotube%molecular dynamics simulation
通过向“扶手椅”型(10,10)碳纳米管一端添加不同数量的COO-和NH3+修饰基团建立连续的碳纳米管膜模型,利用分子动力学模拟的方法研究了80 MPa水压力下Li+和Mg2+在膜中的通量和密度分布并计算了两种离子进入修饰碳纳米管的平均力势.结果表明,恰当的修饰基团添加使(10,10)碳纳米管能够有效分离Li+和Mg2+.带电基团与离子间静电作用力所产生的束缚和排斥作用使离子在纳米管内通量下降,Mg2在修饰纳米管中的通量均为0,添加8个COO-以及4个NH3基团均能完全阻挡两离子通过,在添加1个COO-和1个NH3+基团的情况下,Li+通量达到最大,具有最佳分离效果.因此,添加特定带电修饰基团可有效改善较大直径碳纳米管膜对Li+和Mg2+的分离性能,修饰基团电荷性质和数量对分离效果影响很大.
通過嚮“扶手椅”型(10,10)碳納米管一耑添加不同數量的COO-和NH3+脩飾基糰建立連續的碳納米管膜模型,利用分子動力學模擬的方法研究瞭80 MPa水壓力下Li+和Mg2+在膜中的通量和密度分佈併計算瞭兩種離子進入脩飾碳納米管的平均力勢.結果錶明,恰噹的脩飾基糰添加使(10,10)碳納米管能夠有效分離Li+和Mg2+.帶電基糰與離子間靜電作用力所產生的束縳和排斥作用使離子在納米管內通量下降,Mg2在脩飾納米管中的通量均為0,添加8箇COO-以及4箇NH3基糰均能完全阻擋兩離子通過,在添加1箇COO-和1箇NH3+基糰的情況下,Li+通量達到最大,具有最佳分離效果.因此,添加特定帶電脩飾基糰可有效改善較大直徑碳納米管膜對Li+和Mg2+的分離性能,脩飾基糰電荷性質和數量對分離效果影響很大.
통과향“부수의”형(10,10)탄납미관일단첨가불동수량적COO-화NH3+수식기단건립련속적탄납미관막모형,이용분자동역학모의적방법연구료80 MPa수압력하Li+화Mg2+재막중적통량화밀도분포병계산료량충리자진입수식탄납미관적평균력세.결과표명,흡당적수식기단첨가사(10,10)탄납미관능구유효분리Li+화Mg2+.대전기단여리자간정전작용력소산생적속박화배척작용사리자재납미관내통량하강,Mg2재수식납미관중적통량균위0,첨가8개COO-이급4개NH3기단균능완전조당량리자통과,재첨가1개COO-화1개NH3+기단적정황하,Li+통량체도최대,구유최가분리효과.인차,첨가특정대전수식기단가유효개선교대직경탄납미관막대Li+화Mg2+적분리성능,수식기단전하성질화수량대분리효과영향흔대.
