分子动力学模拟几种生物柴油模拟系统的冷滤点.pdf

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1、第24卷第2期常州大学学报(自然科学版)Vo1．24No．22O12年6月JournalofChangzhouUniversity(NaturalScienceEdition)Jun．2012文章编号：2095—0411(2012)02—0088—05分子动力学模拟几种生物柴油模拟系统的冷滤点王共元，周勋，万霞，殷开梁(常州大学化学化工学院计算中心，江苏常州213164)摘要：为研究生物柴油的低温流动性，构建了6种用于模拟常见植物油生物柴油的含21条链和4种十八酸甲酯的模型。利用正则系综和COMPASS力场，对模型进行了不同温度下的分子动力学研究。

2、计算了不同温度下模拟系统的热容和碳原子自扩散系数，得到两者随温度显著变化的区间交集。模拟发现，该交集和系统的冷滤点几乎一致，证明了本模拟模型和方法的可行性。对冷滤点前后系统的微观结构变化进行了观察，发现当温度降至冷滤点以下时，分子链趋于伸展，且局部排列更为有序，这与冷滤点的定义及热力学的熵原理是一致的。关键词：分子动力学；模拟生物柴油系统；冷滤点；微观结构中图分类号：0641．3文献标识码：AMolecularDynamicsSimulationonColdFilterPluggingPoint(CFPP)ofSeveralModeledBiodi

3、eselSystemsWANGGong—yuan，ZHOUXun，WANXia,YINKai—liang(ComputerCenterofSchoolofChemistryandChemicalEngineering，ChangzhouUniversity，Changzhou213164，China)Abstract：Sixmodelsofcommonvegetableoilbiodieselwereconstructed．Eachcontains21chainsandfourkindsofmethyloctadecanatetostudythei

4、rlowtemperaturefluidity．Moleculardynamics(MD)sire—ulationwascarriedoutatdifferenttemperaturesinNVTensembleandbyCOMPASSforcefield．Heatca—pacitiesandself—diffusionconstantsofeachsystematdifferenttemperatureswerecalculated，andthein—tervalintersectionofbothsignificantchangeswithth

5、esimulationtemperaturewasthenachieved．ItwasfoundthattheintersectionofeachsystemwasconsistentwithitsColdFilterPluggingPoint(CFPP)，whichprovedthatthemodelandmethodmentionedhereisfeasiblefortheentitledstudy．Theinvestiga—tiononthemicrostructuresofdifferenttemperaturesbeforeandafte

6、rCFPPrevealedthatwhenthetern—peraturedropstotheCFPPbelow。molecularchainstendtobecoordinatedandextended，and1oca1ar—rangementismoreorderly．whichisconsistentwiththedefinitionoftheCFPPandthefundamentalofen—tropy—decrease．Keywords：Moleculardynamics(MD)；simulationsystemofbiologicald

7、iesel；CFPP；themicrostruc—t11rps生物柴油几乎不含硫和芳烃，十六烷值高，是一种典型的“绿色可再生能源”。积极发展生物柴收稿日期：20l1—11—13作者简介：王共元(1977-)，男，江西余干人，硕士生；通讯联系人：殷开梁。王共元等．分子动力学模拟几种生物柴油模拟系统的冷滤点·89·油产业，对于弥补快速扩大的国内石油供需缺口，菜玉大棉棕花1．1模拟体系籽米豆籽榈生实现经济、清洁、可持续的能源发展意义重大。遗油油油油油油憾的是，生物柴油较差的低温流动性限制了其广泛生物柴油的低温流动性与其组成、组分结构密的开发利用。生物柴油

8、是由多种脂肪酸甲酯组成的切相关]，实验结果表明，生物柴油的冷滤点与生一种复杂体系，其低温流动性能主要取决于其构成物柴油中的