分子层面的生物炭。第二部分——真实生物炭分子模型的构建
材料科学
2024-06-11 v2
摘要
生物炭作为一种经济环保的碳封存材料，具有多种应用，正重新受到关注。然而，实验进展可能受限于缺乏驱动这些应用的关键相互作用的分子层面认知。分子建模技术（如分子动力学模拟）提供了一种系统且可重复的替代方案，并能给出物理化学过程的原子级见解，从而识别吸附机制，并由此为实验开发提供信息与指导。本工作中，在对生物炭表征分析技术进行批判性评估并整理大量实验数据的基础上，我们构建了三种木质生物炭材料的分子模型，分别代表低温、中温和高温处理下生产的生物炭。我们对这些模型进行了表征，并根据实验数据加以验证，且与研究界共享。此外，我们详述了这些生物炭模型的迭代设计方法，讨论了关于生物炭组成与形貌关系的认识，并最终分享了用于创建这些生物炭模型的所有构建单元。我们希望通过本工作加速分子动力学模拟在生物炭材料研究与开发中的应用，为此我们分发了易于使用的、表面暴露的、可直接用于吸附研究的生物炭模型。
引用
@article{arxiv.2303.09907,
title = {Biochars at the molecular level. Part 2 -- Development of realistic molecular models of biochars},
author = {Rosie Wood and Ondrej Masek and Valentina Erastova},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.09907},
year = {2024}
}