甲醇-水混合物在冷却过程中氢键网络的演化
化学物理
2023-07-07 v2
摘要
在全部醇浓度范围（从 0.1 到 1.0）内，于多个温度（从 300 K 降至给定混合物的凝固点）下研究了甲醇-水混合物的氢键结构。采用甲醇的全原子 OPLS-AA 力场和水分子的 TIP4P/2005 模型进行了经典分子动力学模拟。对获得的模拟轨迹（'粒子构型'）进行分析，以表征混合物中的氢键网络。揭示了不同种类分子间的平均氢键（H-bond）数目、水和甲醇分子的供体/受体角色以及氢键数目分布的温度和浓度依赖性。通过计算团簇尺寸分布、原环数目以及环尺寸和环类型分布，研究了总系统以及水和甲醇子系统的拓扑结构。研究发现，在冷却时，在所研究的每个浓度和温度下，氢键结合的水分子的平均数目均增加。就氢键网络的连通性而言，渗流阈值已被证明在室温下已高于 0.9。
引用
@article{arxiv.2304.05624,
title = {Evolution of the hydrogen-bonded network in methanol-water mixtures upon cooling},
author = {Ildikó Pethes and László Pusztai and László Temleitner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.05624},
year = {2023}
}
备注
62 pages together with Supplementary Material, published in Journal of Molecular Liquids