十二烷基苯磺酸鈉在癸烷-水界面吸附的MD模擬
發(fā)布時(shí)間:2019-07-29 19:14
【摘要】:本文采用分子動(dòng)力學(xué)方法研究了具有十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)吸附的癸烷-水界面的微觀特性,從濃度分布和分子構(gòu)象出發(fā),分析界面分子排布對(duì)癸烷-水界面微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響。模擬結(jié)果表明癸烷水界面厚度約為0.378nm,界面處水分子偶極矩方向和癸烷分子傾向于與界面平行;SDBS在界面的吸附使得界面厚度增大,油水相互作用減弱,擾亂了水和癸烷分子在界面的定向排列;同時(shí),發(fā)現(xiàn)癸烷水界面存在空隙,結(jié)合親水基強(qiáng)烈的靜電作用,使得界面處水分子擴(kuò)散加劇,界面變形能力增強(qiáng)。
【圖文】:
果。該力場(chǎng)描述的體系的總能量由共價(jià)鍵能、逡逑的影響,為研究具有特異物質(zhì)吸附的油-水界面現(xiàn)邐共價(jià)交叉項(xiàng)和非鍵能(靜電力、范德華力和氫鍵)三逡逑象提供了基矗邐個(gè)部分組成;體系中原子的電位由力場(chǎng)指定,靜電逡逑,邐力和范德華力的截?cái)喟霃骄鶠椋卞澹睿。逡逑1邋&型及方法邐1>2模擬方法逡逑1.1邋MD模型邐整個(gè)MD模擬過程是通過Materials邋Studio邋7.0逡逑本研究采用的模擬區(qū)域大小為4邋nmx4邋nmxl6邋軟件的Forcite模塊來實(shí)現(xiàn)的I1氣模擬采用的時(shí)間逡逑nm,如圖1(a)所示,水相布置在整個(gè)模擬區(qū)域中間,步長(zhǎng)為1邋fs。建立模擬系統(tǒng)之后先進(jìn)行能量最小化逡逑油相布置在水相兩側(cè),表面活性劑布置在油水之間。以優(yōu)化體系結(jié)構(gòu)、消除原子重疊;然后在NVT系逡逑兩相厚度均較大以保證形成的兩個(gè)油水界面不互相綜下運(yùn)行200PS使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),獲得體系的逡逑影響。在搭建模型之前,首先對(duì)SDBS、癸烷和水分子平衡構(gòu)象;最后^在=PT系綜下運(yùn)行40邋ps,收集體逡逑進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化以獲得穩(wěn)定的幾何構(gòu)型,優(yōu)化后的分系中原子的坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)軌跡信息以分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)逡逑子構(gòu)型如圖1(b)所示;然后根據(jù)300邋K、1標(biāo)準(zhǔn)大氣和動(dòng)力學(xué)特性?邋NVT系綜中,采用Nose-Hoover熱逡逑壓下水和癸烷的密度值(P水=0.997g.Cm_3,邋p癸燒=浴法維持系統(tǒng)溫度為300邋K;邋NPT系綜中,分別采逡逑0.725邋g.cm-3)[8],沿2方向分別構(gòu)建油相和水福f其用Ander■控壓法和Nose-Hoovei?熱浴法維持系統(tǒng)逡逑中,水相由3200個(gè)水分子組成,厚度為6邋nm;兩側(cè)壓力為^標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、溫度為300邋K?模擬體系在逡逑油相均由15
and邋SDBS邋molecules逡逑2.2分子構(gòu)象邐I邋(a)邋◎。例n舋|?:l°逡逑為了揭示SDBS對(duì)癸烷-水界面微觀結(jié)構(gòu)和特邐_邐0邋|逡逑性的影響機(jī)制,本文首先對(duì)界面處癸烷、水和SDBS邐60;邐0。"^邋0逡逑分子的平衡構(gòu)象進(jìn)行分析。為了分析水分子在界面邐p邐°0邋0邋00邋C邋%?逡逑處的構(gòu)象和排布特征,本文定義l捨腫櫻齲希儒危懾,
本文編號(hào):2520705
【圖文】:
果。該力場(chǎng)描述的體系的總能量由共價(jià)鍵能、逡逑的影響,為研究具有特異物質(zhì)吸附的油-水界面現(xiàn)邐共價(jià)交叉項(xiàng)和非鍵能(靜電力、范德華力和氫鍵)三逡逑象提供了基矗邐個(gè)部分組成;體系中原子的電位由力場(chǎng)指定,靜電逡逑,邐力和范德華力的截?cái)喟霃骄鶠椋卞澹睿。逡逑1邋&型及方法邐1>2模擬方法逡逑1.1邋MD模型邐整個(gè)MD模擬過程是通過Materials邋Studio邋7.0逡逑本研究采用的模擬區(qū)域大小為4邋nmx4邋nmxl6邋軟件的Forcite模塊來實(shí)現(xiàn)的I1氣模擬采用的時(shí)間逡逑nm,如圖1(a)所示,水相布置在整個(gè)模擬區(qū)域中間,步長(zhǎng)為1邋fs。建立模擬系統(tǒng)之后先進(jìn)行能量最小化逡逑油相布置在水相兩側(cè),表面活性劑布置在油水之間。以優(yōu)化體系結(jié)構(gòu)、消除原子重疊;然后在NVT系逡逑兩相厚度均較大以保證形成的兩個(gè)油水界面不互相綜下運(yùn)行200PS使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),獲得體系的逡逑影響。在搭建模型之前,首先對(duì)SDBS、癸烷和水分子平衡構(gòu)象;最后^在=PT系綜下運(yùn)行40邋ps,收集體逡逑進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化以獲得穩(wěn)定的幾何構(gòu)型,優(yōu)化后的分系中原子的坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)軌跡信息以分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)逡逑子構(gòu)型如圖1(b)所示;然后根據(jù)300邋K、1標(biāo)準(zhǔn)大氣和動(dòng)力學(xué)特性?邋NVT系綜中,采用Nose-Hoover熱逡逑壓下水和癸烷的密度值(P水=0.997g.Cm_3,邋p癸燒=浴法維持系統(tǒng)溫度為300邋K;邋NPT系綜中,分別采逡逑0.725邋g.cm-3)[8],沿2方向分別構(gòu)建油相和水福f其用Ander■控壓法和Nose-Hoovei?熱浴法維持系統(tǒng)逡逑中,水相由3200個(gè)水分子組成,厚度為6邋nm;兩側(cè)壓力為^標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、溫度為300邋K?模擬體系在逡逑油相均由15
and邋SDBS邋molecules逡逑2.2分子構(gòu)象邐I邋(a)邋◎。例n舋|?:l°逡逑為了揭示SDBS對(duì)癸烷-水界面微觀結(jié)構(gòu)和特邐_邐0邋|逡逑性的影響機(jī)制,本文首先對(duì)界面處癸烷、水和SDBS邐60;邐0。"^邋0逡逑分子的平衡構(gòu)象進(jìn)行分析。為了分析水分子在界面邐p邐°0邋0邋00邋C邋%?逡逑處的構(gòu)象和排布特征,本文定義l捨腫櫻齲希儒危懾,
本文編號(hào):2520705
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