氮化硼纳米通道膜内水传输的分子动力学模拟

编号：CYYJ04475

篇名：氮化硼纳米通道膜内水传输的分子动力学模拟

作者：吴锦文1；朱志豪1；康国栋2；曹义鸣2

关键词： 氮化硼; 水传输; 取向; 分子动力学;

机构： 1.安庆师范大学化学化工学院2.中国科学院大连化学物理研究所

摘要： 水资源污染和短缺问题日益严重，研发高效、可持续的膜法水处理技术受到人们的广泛关注。近年来，一维纳米管由于优异的水传输性能成为研究热点。本研究采用分子动力学(MD)模拟方法，从水分子的数量密度、结构和取向等方面探究了不同氮化硼纳米管(BNNTs)中水的传输特性。模拟结果显示，相同条件下，以氮原子作为入口端的锯齿型BNNT(19,0)的水通量最小，水分子在BNNTs内会发生不规则的取向翻转且会通过增大键角来促进传输。其次，在孔径不同的纳米通道内，孔径越小，水分子越需要较大的平均取向角和键角以促进传输。而且在一定条件下，长膜更有利于水传输。温度越高，水分子在入口处堆积越少，从而促进水传输，此外，增大压强，水通量也增大。