基于分子动力学的氧化锌疏水性模拟研究

作者：杨洋; 张环宇; 刘晓燕^*; 赵海谦; 冯绍桐; 孔令响; 姜卉

来源：能源化工, 2022, 43(06): 33-38.

• ZnO材料
• 分子动力学模拟
• 疏水性
• 固液作用强度
• 接触角

ZnO材料因其具有油水分离效率高、制备工艺简单、费用低廉等特点，在油水分离领域具有重要的作用。采用分子动力学方法研究了ZnO材料微观疏水机理。通过改变壁面分子与水分子之间的势能函数参数获得不同的固液作用强度与界面自由能的关系；模拟水滴在不同能量表面上的接触角，统计分析液滴在表面上的稳态接触特征，对比基于液滴润湿形态测得的接触角和基于界面能计算获得的接触角之间的差异；基于氧化锌最低表面能界面构造微纳结构，对不同微纳结构的润湿性进行分析。结果表明，ZnO材料气固界面自由能(γsv)和固液界面自由能(γsl)均随固液作用强度f的增大而增大，固液作用强度的大小可以用于区分ZnO材料的润湿性。随着固液作用强度的减少，改性后的氧化锌刚性表面的疏水性增强。在固液作用强度一定的条件下，微纳结构会使疏水性增强。

• 单位
  建筑工程学院; 东北石油大学