受限烃类流体的限域介导相行为：来自蒙特卡洛模拟的见解
软凝聚态物质
2020-03-16 v1 计算物理
摘要
由于存在亚10 nm孔隙，多孔介质中受限烃类流体的相行为被报道显著偏离本体环境。尽管实验与模拟已测量了天然及合成纳米孔中烃类的泡点/露点以及吸附等温线，但由表面润湿性与化学调谐的流体-孔隙相互作用强度所体现的限域效应较少被讨论。更重要的是，限域诱导现象背后的物理机制仍不清楚。本工作中，我们研究正己烷的相行为与毛细冷凝以从分子层面理解限域效应。为系统探究孔隙效应，我们构建了两类壁面限域：一是由 Steele 势描述的无结构虚拟壁，另一是由羟基修饰表面的全原子非晶二氧化硅结构。我们的数值结果证明了流体-孔隙相互作用、孔径与孔隙形貌效应在介导烃类压力-体积-温度（PVT）性质中的重要性。本工作最显著的发现是，如图文摘要所示，由范德瓦尔斯型吸附等温环预测的饱和压力相对本体相可升高或降低。随着表面能（即流体-孔隙相互作用）减小，等温蒸气压升高，表明流体更倾向于以蒸气态存在。充分减小流体-孔隙相互作用甚至可使蒸气压升高至高于本体流体。
引用
@article{arxiv.2003.06236,
title = {Confinement-mediated phase behavior of hydrocarbon fluids: Insights from Monte Carlo simulations},
author = {Jiaoyan Li and Qi Rao and Yidong Xia and Michael P. Hoepfner and Milind Deo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.06236},
year = {2020}
}