亚1州区2区3区产品乱码-亚1州区2区3区产品乱码站-亚VA芒果乱码一二三四区别-亚韩成人在线-亚韩精品-亚精产品一三三菠萝蜜

芬蘭Kibron專注表面張力儀測量技術,快速精準測量動靜態表面張力

熱線:021-66110810,56056830,66110819,66110690,13564362870 Email: info@vizai.cn

合作客戶/

拜耳公司.jpg

拜耳公司

同濟大學

同濟大學

聯合大學.jpg

聯合大學

寶潔公司

美國保潔

強生=

美國強生

瑞士羅氏

瑞士羅氏

當前位置首頁 > 新聞中心

溫度、鹽對辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的油-水界面行為的影響(一)

來源:化工學報 瀏覽 565 次 發布時間:2024-11-07

摘要:采用分子動力學模擬(MD)的方法在分子層面上考察辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽(OPES)在油-水界面的界面行為。模擬結果表明:辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽可以大幅降低油-水界面的界面張力,在OPES濃度達到飽和濃度時,系統界面張力僅為3.85 mN·m-1;OPES中磺酸基是主要親水基團,具有良好的親水性;溫度在318~373 K時,界面張力由24.63 mN·m-1下降到17.43 mN·m-1,這說明OPES具有良好的抗高溫性能;當Na+濃度在1%~5%的環境下OPES性質穩定,界面張力僅有4.47 mN·m-1的小幅增加,因此OPES具有良好的耐鹽性,并且其對Na+的耐鹽性能好于對Ca2+的耐鹽性。


在三次采油中,為提高原油采收率,經常利用表面活性劑來降低油水界面張力,目前國內部分油田綜合含水量已高達90%,單獨的陰離子、非離子型表面活性劑已經不能滿足當前的采油要求,陰非離子型表面活性劑作為一種同時有非離子及陰離子表面活性劑優點的兩性表面活性劑對于目前日益嚴苛的采油環境的適應性更強。本文研究的辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽(OPES)是一種具有優良的乳化、耐溫、耐鹽性能的陰非兩性表面活性劑,它已經作為分散劑、潤濕劑、乳化劑、洗滌劑等被廣泛地應用于石油、日化、紡織等領域。


分子動力學模擬主要是利用牛頓力學來模擬分子的運動,從不同狀態下的體系抽取樣本進行構型積分并以此為基礎計算體系的熱力學量等宏觀性質。從20世紀90年代后期,人們開始利用計算機模擬研究表面活性劑的性能,它可以將真實環境中的實驗現象在分子層面進行解釋。對液液界面的研究作為分子動力學模擬的重要研究方向之一近年來受到廣泛的關注和報道,如Jang等利用MD模擬了苯磺酸基在不同位置時十六烷基苯磺酸鹽的界面張力等界面性能。Wardle等考察了表面活性劑對無機鹽、水和正己醇構成的混合物中鈉離子遷移的影響。陳貽建等用MD模擬方法對表面活性劑在氣-液、固-液、液-液界面的自組裝現象進行深刻解釋分析。因此利用MD方法研究表面活性劑的界面張力、抗溫、抗鹽等界面性能具有重要意義。國內對于應用分子動力學模擬來研究表面活性劑性能的起步較晚,特別是對具有耐溫、耐鹽性能的表面活性劑的研究較少,本文通過分子動力學模擬來研究辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的油-水界面行為、抗溫、抗鹽性能,可為實際實驗提供較為準確的指導。


1、分子動力學模擬的模型選擇與模擬方法


20世紀80年代以來,人們相繼研發出可以適合不同環境的力場,如GROMOS、OPLS、AMBER、CHARMM等。本文選擇Gromacs中GROMOS53a6力場,以辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽為研究對象進行模型構建。


分子的物理化學性質由其分子結構決定,因此合理的分子結構以及準確的原子電荷是模擬準確性的基礎保證。首先要對模擬對象用GAMESS(US)進行結構優化,然后利用Kollman-Singh方法計算電荷,另外如果分子內存在對稱結構還需進行電荷平均化來保證電荷分配的合理性。由于本文采用聯合原子力場,因此還要去除sp3雜化。圖1為優化后的OPES分子結構以及電荷分布,圖中綠色小球為碳原子,白色小球為氫原子,紅色小球為氧原子,黃色小球為硫原子。


在進行分子動力學模擬之前構建出合理的力場是極為重要的工作。本文通過Autom-ated Topology Builder(ATB)and repository生成的GROMOS系列力場參數,利用現有的數據庫以及量子化學進行計算,同時它可以充分考慮到分子中的對稱結構,使其反映出的分子性質及參數更為精確。但ATB只能處理原子數小于40的分子,對于分子數大于40的分子結構需進行拆分。在獲取準確的電荷及鍵參數之后利用packmol程序定向排列分子將其堆砌成立方體結構。此外,本文選取的油-水界面需使表面活性劑平均分布在水相兩側,親水基靠近水相,疏水基靠向油相。圖2為初始狀態下體系截圖,其中中間紅色部分為水分子,左右兩側藍色部分為癸烷分子,油水中間即OPES分子。

圖1辛基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽的分子結構以及電荷分布


本文中所有體系所堆砌的盒子均為5 nm×5 nm×17.5 nm長方體,并在x、y、z方向選擇周期性邊界條件。系綜選擇NPT(等粒子等溫等壓系綜),初始壓力為1.01325×105Pa,水模型使用SPC(simple point charge),溫度采用Nose-Hoover熱浴法,壓力采用Parrinello-Rahman壓浴法,由于模擬過程中系統為等壓變化所以本文模擬的所有系統最終壓力值均在1.0081×105~1.0178×105Pa之間。在體系能量最小化后,先進行100 ps的NVT模擬,使體系升溫到300K并在此溫度下產生初速度,再進行1 ns的NPT模擬使體系密度達到合理狀態,再進行12 ns的NPT模擬,控溫及控壓的弛豫時間為0.5、4.0 ps,積分步長為2 fs,在模擬過程中添加適當的陰陽離子保持體系為電中性。

圖2初始狀態下體系截圖


主站蜘蛛池模板: 麻豆app2.24.15.15安卓版下载 | 国产成人一区二区三区别 | 91精品国产高清久久久久久伦理片电影免费在线 | 国产成人一区二区在线不卡 | 精品人妻无码专区在线视频 | 91久久丝袜人妻一区二区 | av王无码中文字幕 | 免费无码又色又爽的视频软件 | www国产精品内 | 国产亚洲欧美一区在线观看 | 精品一区二区成人在线 | 国产精品美乳 | 欧美重口另类在线播放二区 | 成人爽爽激情在线观看 | 麻豆hd国产动漫手机在线观看 | 亚洲毛片ΑV无线播放一区 亚洲毛片大全 | 国产精品无码无卡无需播放 | 久久亚洲精品高潮综合色A片小说 | 无码日韩一二三四 | 2024国产极品色在线看 | 亚洲国产aⅴ精品一区二区综合 | 福利片在线观看免费高清视频 | 国产成人无码一区二区在线播放 | 免费女人18a级毛片视频 | 又黄又爽内射视频巨乳 | 亚洲精品免费在线 | 日韩精品在线观看一区二区三 | 国产午夜精品精品 | 亚洲码专区亚洲码专区 | 好男人免费影院www神马 | 欧洲洲一区二区精华液 | 婷婷成人亚洲 | 国产成人三级在线视频网站观看 | 亚洲一区二区三区高清网 | 国产精品国语对白一区二区 | 麻豆e奶女教师国产剧情 | www国产无套内射com | 国产99在线精品一区二区 | 四虎影视永久在线观看 | 伊人久久精品无码麻豆一区 | 性色AV性色生活片 |