论文部分内容阅读
本课题运用布朗动力学模拟来研究含金属微粒(离子或非离子)的溶液在剪应力作用下的微观结构和性质,探讨剪应力对含有非极性颗粒的溶液、单极性颗粒的溶液和双极性颗粒的溶液三种不同系统微观结构的影响,从微观结构的变化上寻找外力使得溶液物理化学性质变化的原因,为进一步大规模的工业化应用奠定理论基础。这些研究,对于超微细颗粒聚集系统(如纳米材料的制备)和液体中的多微粒系统(如湿法冶金和化工提取过程),都有着重要的指导意义。
在部分荷电条件下,我们研究了单极性微粒系统,双极性微粒系统在不同剪应力下的微观结构,包括各系统金属微粒的径向分布函数、平均势能、平均簇团大小和簇团大小分布,并把这些结果与非极性微粒系统的结果作了比较。结果表明:单极性、高离子浓度系统里微粒的分散性最好,最不利于簇团的长大和沉积;单极性系统和非极性系统微粒的平均势能随剪应力的增加而呈单调上升的态势,而双极性系统微粒的平均势能对剪应力的反应是非线性的。此外,双极性系统在高剪应力下径向分布函数第一配位层出现了少见的“双峰”结构,其中的“右峰”与单极性系统和非极性系统第一配位层的位置相同,相信是由于物理吸附的原因促成;而“左峰”为其它系统未曾见过,而且微粒间的距离小于其离子间的直径,相信可能是由于正、负离子“反应”或有了更紧密“结合”的结果。