甲酸钾水溶液气液界面性质的分子动力学模拟

作者：赵宏曼; 沈卫华; 方云进^*

来源：分子科学学报：中英文版, 2022, 38(04): 298-305.

DOI：10.13563/j.cnki.jmolsci.2021.03.013

• 分子动力学
• 自扩散系数
• 表面张力
• 气液界面密度分布
• 径向分布函数
• 比热容

采用分子动力学模拟的方法,对不同质量分数的甲酸钾水溶液,在不同温度时的气液界面处水分子的自扩散系数以及气液界面表面张力进行了模拟计算.计算了不同质量分数条件下水分子和离子沿界面法线方向的密度分布,以及50%质量分数的甲酸钾水溶液在温度为323.15K下离子与水分子之间的径向分布函数.结果表明:分子的自扩散系数随甲酸钾质量分数的增大逐渐减小,随温度升高逐渐增大,表面张力的变化趋势与之相反;随甲酸钾质量分数的增大,气液界面K+和HCOO-的液相密度在某个值附近振荡范围逐渐增大.计算界面处及液相处K+-H,K+-O,HCOO--O及HCOO--H之间的径向分布函数,发现气液界面的存在并不影响K+和HCOO-周围水分子结构.计算了不同质量分数条件下溶液的定压比热容和定容比热容,结果表明溶液的比热容随甲酸钾质量分数的增大而逐渐减小.

• 单位
  华东理工大学; 化学工程联合国家重点实验室