分子动力学模拟研究纳米碳管中甲醇-水混合溶液的结构与输运性质

摘要：

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.

关键词：甲醇、水、纳米碳管、分子动力学模拟、流通量

所属期刊栏目：30

分类号：O641(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：The project was supported by the National Natural Science Foundation of China 21133005.国家自然科学基金21133005

在线出版日期：2014-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1625-1633