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纳米受限 TIP4P/2005 水的分子动力学研究:受限与温度如何影响扩散与黏度

软凝聚态物质 2019-12-23 v1 材料科学

摘要

过去几十年中,大量工作致力于研究纳米尺度疏水几何结构(管、狭缝孔)中受限水,因这类系统在药物递送与水淡化装置等方面具有多种技术应用。据我们所知,无论是数值/理论还是实验方法,迄今都未对这类条件下水的结构与输运性质达成共识。本工作中,我们展示了在宽温度范围内、不同疏水纳米受限(狭缝孔或纳米管,具两种疏水性程度)下 TIP4P/2005 水的分子动力学模拟。一方面,水在近疏水壁处结构更有序,与受限几何无关。另一方面,我们表明受限与曲率的联合效应导致疏水纳米管中水扩散系数增强。最后,我们提出受限斯托克斯-爱因斯坦关系由扩散率提取黏度,其结果与此前工作所用的 Green-Kubo 表达式差异显著。我们讨论了两种方法的不足,或可解释此差异。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.09653,
  title  = {Molecular dynamics study of nanoconfined TIP4P/2005 water: how confinement and temperature affect diffusion and viscosity},
  author = {A Zaragoza and MA Gonzalez and L Joly and I Lopez-Montero and MA Canales and AL Benavides and C Valeriani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.09653},
  year   = {2019}
}