石墨烯及二氧化钛孔道内小分子扩散的反应分子动力学模拟

摘要：

受限空间内有机小分子的反应、扩散传递是纳微尺度扩散传递领域的研究热点.以石墨烯或锐钛矿二氧化钛(101)薄层组成的纳米受限空间为研究对象,采用基于反应力场(Reax FF)的分子动力学方法研究了工业应用中常见有机小分子(苯、苯酚、甲烷)在受限空间内的扩散传递行为.模拟中分别研究了孔道材料、受限空间尺寸对小分子扩散及密度分布的影响.结果表明:受限空间内的有机小分子趋向于在孔道材料表面积聚,苯和苯酚分子的扩散系数在石墨烯孔道内随着孔道宽度的增加都呈现出先增后减的趋势,而甲烷分子的扩散系数随着孔道宽度的增加单调减小;二氧化钛孔道内苯酚分子由于发生化学反应扩散明显受阻,说明传递过程中的化学反应会导致扩散过程明显减慢.

关键词：受限、反应力场、分子动力学、扩散

所属期刊栏目：46

分类号：O643(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目21176221

在线出版日期：2018-06-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：248-254