改性对硅胶纳米通道润湿性的影响规律研究

编号：FTJS06703

篇名：改性对硅胶纳米通道润湿性的影响规律研究

作者：龚中良[1] ;周成博[1] ;陈耿彪[2]

关键词：硅胶 纳米通道 微流动 润湿性 分子动力学

机构： [1]中南林业科技大学机电工程学院,长沙 410004; [2]长沙理工大学汽车与机械工程学院,长沙410114

摘要： 研究了多孔硅胶在改性前后不同的壁面特征对纳米通道润湿性的影响规律。采用非平衡分子动力学方法研究了水分子在改性前羟基化及改性后不同链长硅烷化壁面的纳米通道内密度、速度的分布状况,并分析了氢键的径向分布函数。结果表明：羟基化壁面通道的固液界面处流体出现高密度层,几乎无速度滑移,流体密度最大值为1.24g/cm~3,滑移速度仅为0.056？/ps;链长为C_4、C_8、C_（12）的硅烷化壁面通道的固液界面处水的密度分别为1.18g/cm~3、1.12g/cm~3、1.01g/cm~3,滑移速度分别为0.402？/ps、1.211？/ps、1.810？/ps;随烷基链长的增加,固液界面处水的密度接近纯水的密度1.0g/cm~3,固液界面处出现了速度滑移;羟基化通道壁面由于较强的固液相互作用势呈强亲水性;改性后的硅烷化壁面呈疏水性,并随改性层烷基链长度的增加而增强,且固液界面处出现＂滑移效应＂;羟基化通道壁面与水分子存在较强的氢键作用,而改性后硅烷化通道壁面与水分子无氢键的形成,改性层烷基链长的增加减弱了两者的相互作用势,进一步揭示了其疏水机理。