通过分子动力学模拟获取的乙炔热解初期碳烟的内部结构

使用一系列反应分子动力学模拟研究了从乙炔热解中获得的初期碳烟颗粒的内部结构。模拟采用 ReaxFF 势在四个不同温度下进行。对生成的碳烟颗粒进行编目和分析，以获得其质量、体积、密度、C/H 比、环状结构数量及其他特征的统计信息。本研究共分析了 3324 个初期碳烟颗粒。根据其结构特征，初期碳烟颗粒被分为两类，在本文中称为 1 型和 2 型初期碳烟颗粒。颗粒内部密度、环状（五元环、六元环或七元环）结构和 C/H 比的径向分布揭示了 1 型和 2 型颗粒在内部结构上的明显差异。进一步发现，这些类别可以由颗粒的大小很好地表示，1 型为较小颗粒，2 型为较大颗粒。环结构、密度和 C/H 比的径向分布表明 2 型颗粒中存在致密核心区，而在 1 型颗粒中未发现存在核心的明确证据。在 2 型初期碳烟颗粒中，发现核心与壳层之间的边界约为颗粒回转半径的 50%-60%。