離子液體水溶液[Emim][Dmp]-H2O界面微觀特性的分子動(dòng)力學(xué)模擬.pdf

1、吸收式熱泵和吸收制冷循環(huán)具有可利用低溫位工業(yè)余熱進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益顯著的優(yōu)勢(shì)，越來越受到世界各國(guó)人們的廣泛關(guān)注。在吸收式循環(huán)過程中，發(fā)生和吸收過程是吸收劑解析和吸收制冷劑的過程，該過程是實(shí)現(xiàn)制冷或制熱效應(yīng)的關(guān)鍵。然而常用的吸收循環(huán)工質(zhì)存在毒性（如NH3/H2O）、腐蝕設(shè)備和易結(jié)晶（如LiBr/H2O）等問題。
　　離子液體是一種在綠色化學(xué)概念下發(fā)展起來的新型綠色溶劑，具有揮發(fā)性小、液程寬、化學(xué)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性好、可調(diào)節(jié)等特性，

2、因此在各領(lǐng)域成為研究熱點(diǎn)。近年來，許多學(xué)者提出采用離子液體做為循環(huán)工質(zhì)的吸收劑的新思想。
　　分子動(dòng)力學(xué)模擬是一種分析離子液體微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性質(zhì)之間關(guān)系的有效工具。本文采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法對(duì)離子液體[Emim][Dmp]/水二元溶液及其界面微觀特性進(jìn)行研究，主要工作如下:
　　首先，采用分子動(dòng)力學(xué)模擬軟件DL_POLY，模擬計(jì)算了不同溫度和不同濃度下離子液體[Emim][Dmp]/水二元溶液的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)及其微觀結(jié)構(gòu)

3、，如:密度、熱膨脹系數(shù)、擴(kuò)散系數(shù)、粘度和徑向分布函數(shù)。模擬所得結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值符合較好，說明本文選擇并極化處理后的力場(chǎng)能夠很好的描述該體系。
　　其次，構(gòu)建了離子液體及其水溶液的氣液界面模型，采用分子動(dòng)力學(xué)方法研究了溫度和濃度對(duì)氣液界面密度分布、界面厚度和表面張力的影響，并分析了陽離子[Emim]在界面處的方向序分布情況。發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，液相密度逐漸降低，界面厚度增加，表面張力降低。隨著離子液體中水分子含量的增加，液相密度和表面