【摘要】：本文研究有機分子在碳納米顆粒材料表面的吸附過程。我們使用分子力學方法模擬多種碳氫化合物與不同尺寸的洋蔥狀碳納米顆粒之間的相互作用。我們發(fā)現相對于脂肪族而言,芳香族分子更易吸附于碳納米材料表面,這與碳納米顆粒的sp2雜化的晶格結構有關。這種選擇性吸附有利于在星際介質中形成多環(huán)芳烴和類富勒烯結構。通過模擬我們還觀察到,隨著吸附物的增多,有機分子會優(yōu)先在碳納米顆粒表面形成二維薄層,之后再形成三維團簇。這表明在星際介質中發(fā)現的層疊狀納米結構很有可能是通過這樣的逐層形成過程產生的。我們揭示了碳納米顆粒在星際介質中作為選擇性催化劑的關鍵作用:它們可為氣相分子云中的星際多環(huán)芳烴、高富勒烯和煙灰的形成提供選擇性催化的反應基底。這些發(fā)現為探尋宇宙中生命的起源提供了線索。
【圖文】：

在能量最小化的過程中，我們不考慮溫度的影響，這主要是因為在計算原子逡逑軌跡的過程中溫度并沒有實際的物理意義。從物理的角度來看，一個系統(tǒng)的最終逡逑狀態(tài)對應于系統(tǒng)冷卻到０Ｋ時原子的組態(tài)，如圖３－２所示，如果在位置１和位置２逡逑之間，有一個位于平衡位置０附近的懸臂梁在振動，無論我們從位置１、位置２逡逑或者二者之間的任意位置開始振動，這個懸臂梁最后都會處于平衡位置０附近，逡逑也是就說系統(tǒng)的能量最小化的結果總是對應于０態(tài)。逡逑邐一＇逡逑邐邐邐邋邐邋＇逡逑０邋＼逡逑邐邋Ｉ逡逑邐邐邋／逡逑￣邋？、＇、邋／逡逑＼邋？逡逑圖３－２懸臂梁在兩個位賈之間振動的示意圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ．邋３－２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｓ邋ｏｆ邋ａ邋ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒｅｄ邋ｂｅａｍ邋ｖｉｂｒａｔｉｎｇ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋２邋ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ逡逑梯度法是目前最流行的能量最小化方法。該方法的基本思想是利用原子的合逡逑力來移動原子，，而原子的合力可以通過總勢能的負梯度來計算：逡逑Ｆ（ｒｉ）＝Ｗｒ：Ｕ，０＇邐ｙｉ邋＝邋＼，．．．，Ｎ邐（３－１）逡逑其中ｒ，是指原子ｉ的位置，是系統(tǒng)的總勢能。逡逑一般來說，勢能梯度的解析公式是梯度法所必須的。如果沒Q�，晤U切枰棋義纖慍魷低匙苣芎氖檔際Ｔ謖庵智榭魷攏校錚鰨澹歟旆較蟶柚梅ɑ潁模錚鰨睿瑁椋歟戾義系ヒ環(huán)ㄍǔ１忍荻確ǜ哂行�。辶x希保峰義

本文編號：2678255