【摘要】 第一性原理计算(TheFirstPrinciple)往往采用原子力学的知识，根据不同的实验要求，通过原子核与电子相互作用的原理和它的基本运动规律，通过近似处理然后直接求解薛定谔方程(SchrodingerEquation)的算法，即从头算。

第一性原理计算(TheFirstPrinciple)往往采用原子力学的知识，根据不同的实验要求，通过原子核与电子相互作用的原理和它的基本运动规律，通过近似处理然后直接求解薛定谔方程(SchrodingerEquation)的算法，即从头算。在各个方面，从不同的实验要求出发，，可以对材料的结构、性能、能量等方面进行较精确的计算，目前常见的第一性第一性原理计算软件包括Win2K、VASP、MaterialsStudio， 已经成为材料科学领域非常重要的一种分析手段。第一性原理主要是基于密度泛函理论，根据不同基函数的选取有多种不同的具体计算方法。

其次我们可以通过第一性原理计算用于分子动力学模拟，氧化石墨烯作为一种新的二维材料，具有较大的比表面积，热稳定性高，机械稳定性好，并表现出亲水特性。通过将氧化石墨烯表面的羧基与亲水基团结合，可以得到类似表面活性剂的聚合物。Wang等人基于分子动力学方法结合第一性原理，首先确定了三种不同的偶联剂--烷基胺、硅烷偶联剂和卤代烷的结合能大小，并分析得到了软反应的特点。同时确立了烷基胺和氧化石墨烯经十六烷基胺、油和水模型改性后的高稳定性。然后，建立了三种不同链长的模拟油、改性氧化石墨烯-水溶液和油改性氧化石墨烯-水体系，最后通过全原子分子动力学模型观察了改性氧化石墨烯在油-水界面的自聚集现象和分子形态变化。分析了改性氧化石墨烯分子（NGO）在300K、330K和360K三种不同温度下的密度分布、界面形成能、扩散系数和油水界面张力，以及界面张力降低与提高石油采收率（EOR）之间的关系。[1]

 

[1] J. Wang, S. Tian, X. Liu, X. Wang, Y. Huang, Y. Fu, Q. Xu, Energies 2022, 15.

 

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