阴离子在阴离子交换膜内扩散的分子动力学模拟

摘要：

电渗析技术已广泛应用于高盐废水浓缩处理中,结合分子动力学(MD)模拟与实验研究了阴离子在阴离子交换膜内的扩散过程.分子动力学模拟研究结果表明,阴离子在水溶液和膜中的扩散系数大小顺序有一定差异,分别为D(I)＞D(Br-)＞D(Cl-)＞D(SO42-)和D(Cl-)＞D(Br-)＞D(I-)＞D(SO42-);通过径向分布函数分析得到rion2--N＞rion-N＞ro-N,表明阴离子先与水缔和,再与季胺基团发生相互作用.其次,通过电化学交流阻抗(EIS)实验得到阴离子在膜中的自扩散系数大小顺序为D(Cl-)＞D(Br-)＞D(I-)＞D(SO42-),与分子动力学模拟结果一致,离子在膜内扩散速率大小受离子水合半径和离子与膜的作用能共同影响,其中离子与膜的相互作用能起主导作用.

关键词：分子动力学、自扩散系数、电渗析、相互作用能、EIS

所属期刊栏目：39

分类号：O658.6+8(分析化学)

资助基金：上海市青年科技英才扬帆计划17YF1403200

在线出版日期：2019-05-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：33-40