【摘要】 众所周知，胶体粒子的直径一般在1nm-100nm之间，胶粒由于其表面带相同符号的电荷互相排斥而能稳定地分散在溶液中，其排斥位能可用 DLVO 理论进行定量计算。

用分子模拟研究相界面2

众所周知，胶体粒子的直径一般在1nm-100nm之间，胶粒由于其表面带相同符号的电荷互相排斥而能稳定地分散在溶液中，其排斥位能可用 DLVO 理论进行定量计算。但用 MC 分子模拟发现当存在二价反离子时，胶粒间的平均力位能出现负值，即两带相同电荷的胶粒间互相吸引，而此吸引力发生在反离子中等浓度时最为明显，这与经典的 DLVO 理论相违背，是值得进一步研究的。而当一价反离子存在时，分子模拟结果能与 DLVO 理论相符（即无吸引力）［4］。上述结果对建立聚电解质溶液理论提供了重要依据，并对研究蛋白质分子结构和稳定性及其分离纯化均有重要意义。采用分子模拟可同时从微观和宏观研究固体表面上的吸附现象。如用 MC 法模拟分子在固液界面的吸附性质［5］，可测定吸附层厚度、分子构型分布、表面覆盖率等一般实验难以获得的信息。如在石墨表面以及在石墨狭缝内用分子动力学方法研究沉积Pt 的集分布、形态、沉积量、分子扩散系数以及氧的吸附等温线，还研究了带电纳米管内电解质离子的化学位及扩散系数［6］。这些研究对制备以石墨为载体的高活性 Pt 以及燃料电池中气体扩散电极有参考价值。采用 MC 方法可以模拟甲烷在活性炭孔中的吸附性质［7］，为纳米微孔材料储存及输送天然气提供重要操作参数。

 

参考文献

[4] Wu Jianzhong Bratko D Blanch H W et al．Monte Carlo Simulation for the Potential of Mean Force between Ionic Colloids in Solutions of Asymmetric Salts［J］．J Chem Phys 1999 111（15）：7084～7094.

[5] 陈霆 刘洪来 胡英．共聚物分子吸附的 Monte Carlo 模拟 ［J］．化工学报 2000 51（4）：512～518.

[6] Lee M Chan Kwongyu Nicholson D et al．Deviation from Electroneutrality in Cylindrical Pore［J］．Chem Phys Let 1999 307：89～94.

[7] 曹达鹏 高广图 汪文川．巨正则系综 Monte Carlo 方法模拟甲烷在活性炭孔中的吸附存储［J］．化工学报 2000 51（1）：23～2.

[8]李以圭,刘金晨.分子模拟与化学工程[J].现代化工,2001(07):10-13+15.DOI:10.16606/ j.cnki.issn0253-4320.2001.07.003.

 

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