离子液体水溶液[emim][dmp]h2o界面微观特性的分子动力学模拟

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1、硕士学位论文离子液体水溶液【Emim】【Dmp】／H20界面微观特性的分子动力学模拟StructureoftheLiquid—VaporInterfaceoftheSolutionofIonicLiquid【Emim】【Dmp】withWater：AMolecularDynamicStudy作者姓名：鄞堂屋学科、专业：丝堂王猩皇挞丕学号：21107147完成日期：2014．06大连理工大学DaliaIlUIliVerS时ofTecllIlology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学

2、位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：蔓左牲拯龌盘已嗣岬么幽丞面j6i坦蛭硷函绳碰缝撞姒作者签名大连理工大学硕士学位论文摘要吸收式热泵和吸收制冷循环具有可利用低温位工业余热进行驱动、经济和环境效益显著的优势，越来越受到世

3、界各国人们的广泛关注。在吸收式循环过程中，发生和吸收过程是吸收剂解析和吸收制冷剂的过程，该过程是实现制冷或制热效应的关键。然而常用的吸收循环工质存在毒性(如NH3／H20)、腐蚀设备和易结晶(如LiB棚20)等问题。离子液体是一种在绿色化学概念下发展起来的新型绿色溶剂，具有挥发性小、液程宽、化学稳定和热稳定性好、可调节等特性，因此在各领域成为研究热点。近年来，许多学者提出采用离子液体做为循环工质的吸收剂的新思想。分子动力学模拟是一种分析离子液体微观结构和宏观性质之间关系的有效工具。本文采用分子动力学模

4、拟方法对离子液体[Emim】【Dmp】／水二元溶液及其界面微观特性进行研究，主要工作如下：首先，采用分子动力学模拟软件DLPOLY，模拟计算了不同温度和不同浓度下离子液体[Emim】[Dmp】／水二元溶液的热力学和动力学性质及其微观结构，如：密度、热膨胀系数、扩散系数、粘度和径向分布函数。模拟所得结果与实验值符合较好，说明本文选择并极化处理后的力场能够很好的描述该体系。其次，构建了离子液体及其水溶液的气液界面模型，采用分子动力学方法研究了温度和浓度对气液界面密度分布、赛面厚度和表面张力的影响，并分析了

5、阳离子【Emim]在界面处的方向序分布情况。发现，随着温度的升高，液相密度逐渐降低，界面厚度增加，表面张力降低。随着离子液体中水分子含量的增加，液相密度和表面张力均逐渐降低，界面厚度却呈先降低后增高的趋势。对界面处阳离子方向序分布的研究发现，咪唑环倾向于与界面垂直，乙基链指向气相，甲基链指向液相。阴离子上的01和甲基链朝向气相(从Ol到C)。最后，采用分子动力学模拟软件LAMMPS，模拟了非平衡条件下，离子液体水溶液和溴化锂水溶液吸收水蒸气的动态过程，比较了两者的吸收速率。473．15K下，相同摩尔浓

6、度的两种工质在相同时间内吸收水分子的个数相差不大，与文献结论一致。关键词：离子液体；吸收循环；分子动力学模拟；界面特性，传递性质StructureoftheLiquid—V印orInterfaceoft11eS01utionofIonicLiquid【Emi】川【Dmp】withWater：AMolecularDyn锄icStudyAbstractAbsorptionheatpumpandabso印tionre衔gerationindustrialwasteheatandhavetheeconomic

7、andcyclecanbedriVedbythelow-bitenvironmentalbenefitSsigni6cantadvantageswhichat仃actsmoreandmoreattentionofpeoplearoundtlleworld．Intheabsorptioncycle，theprocessesthattheresolutionoft11eabsorbentandtheabso印tionofref．rigerantaretIlekeytoachieVingt11eapplic

8、ationofcoolingorheating．HoweVer，thecommonworkingpairsofth9abso印tioncycleexistmuchdefects，suchastoxicity(NH3／H20)，corrosionandeasyc巧stallization(LiBr／H20)．IonicliquidsareanewtypeofgreensolVentdeVelopedundertheconceptofgreenchemist