烷基链在黏箔表面的结构与相变

我们采用分子动力学方法作为理解烷基磺胺类黏箔上结构及相变（Osman 等人，J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4433；2002, 106, 653）的工具。将一致力场 91 扩展用于准确模拟黏箔及相关矿物。我们分别研究包含 12 个正十八烷基磺胺离子（C18）或 12 个二正十八烷基磺胺离子（2C18）的黏箔薄片，这些薄片以单层或层状结构形式存在于不同温度下，沿 xy 平面具有周期性，采用 NVT 动力学进行研究。烷基磺胺离子优先位于黏箔表面含铝离子的空腔中。氮原子距离表面硅-铝平面约 380-390 pm。随着温度升高，C18 离子在黏箔表面的排列发生变化，而 2C18 离子由于几何限制仍保持固定。我们给出重复结构中的基平面间距、烷基链的倾斜角以及 gauche-trans 比例，以分析链状构型。此外，解释两种体系在加热时的单个相变。与实验数据比较表明，结果与实验数据吻合良好。我们提出一种几何参数 λ 用于烷基链覆盖表面的饱和度，从而决定首选的自组装模式，即岛屿、中间态或连续层。λ 还决定连续层在黏箔或其他表面上的倾斜角。热分解表现为霍夫曼消除作用，黏箔作为基模板。