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| RbCl溶液微观结构的分子动力学模拟 |
| Molecular Dynamics Study on RbCl Micro\|hydrated Structure |
| 投稿时间：2016-11-16 修订日期：2016-12-20 |
| DOI： |
| 中文关键词: 离子水化 RbCl溶液 分子动力学 水合结构 |
| 英文关键词:Ion hydration Micro\|hydrated structure Molecular dynamics RbCl solution |
| 基金项目:青海省自然科学基金项目(2015-ZJ-945Q)；青海省重点实验室发展专项基金(214-Z-Y04)；国家自然科学基金(21503251)和西部之光博士项目 |
| 作者 | 单位 | | 周永全 | 中国科学院青海盐湖研究所,中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室,西宁 810008
青海省盐湖资源化学重点实验室,西宁 810008 | | 房春晖 | 中国科学院青海盐湖研究所,中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室,西宁 810008
青海省盐湖资源化学重点实验室,西宁 810008 | | 房艳 | 中国科学院青海盐湖研究所,中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室,西宁 810008
青海省盐湖资源化学重点实验室,西宁 810008 | | 朱发岩 | 中国科学院青海盐湖研究所,中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室,西宁 810008
青海省盐湖资源化学重点实验室,西宁 810008 | | 戈海文 | 中国科学院青海盐湖研究所,中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室,西宁 810008
青海省盐湖资源化学重点实验室,西宁 810008 | | 刘红艳 | 中国科学院青海盐湖研究所,中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室,西宁 810008
青海省盐湖资源化学重点实验室,西宁 810008 | | 张文倩 | 中国科学院青海盐湖研究所,中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室,西宁 810008
青海省盐湖资源化学重点实验室,西宁 810008
中国科学院大学,北京 100049 |
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| 中文摘要: |
| 采用经典分子动力学、OPLS-AA全原子力场及TIP4P水模型,研究了300 K温度下无限稀释及1.0 mol/L的RbCl水溶液中Rb+与Cl-微观水合结构、水化及离子缔合特征。RbCl溶液中,水分子以氧原子去接近Rb+,而Cl-周围的水分子则以其中的一个氢原子去靠近。对模拟轨迹分析,获得了径向分布函数、配位数曲线、取向分布函数、水化因子等微观结构及水化信息。计算得到的Rb+和Cl-的第一水合层的水合距离及水合数分别为0.288、0.318 nm和7.30、7.17,对应的水化半径及水化数分别为0.270、0.290 nm和2.37、3.05。在1.0 mol/L的RbCl水溶液中,Rb+与Cl-之间存在直接接触和溶剂共享离子对,其Rb+与Cl-之间的特征距离分别为0.326 和0.522 nm。采用Einstein法计算得到Rb+和Cl-的自扩散系数分别为(2.194±0.091 3)×10-5和(2.002±0.074 8)×10-5 cm2/s,计算得到的自扩散系数与实验值吻合很好。 |
| 英文摘要: |
| :Micro\|hydrated structure of infinite diluted and 1.0 mol/L aqueous RbCl solution at 300 K were simulated with molecular dynamics simulations using OPLS-AA force field and TIP4P water model. The simulation time was up to 10 nanosecond and the simulation trajectories were analyzed in detail. Themicro\|hydrated characteristics were pictured by the RDF,coordination number function,orientation distribution functions,and hydration factors etc. The hydration distance and coordination numbers of Rb+and Cl- are 0.288,0.318 nm and 7.295,7.169,respectively;their hydration numbers and hydration radii of Rb+ and Cl- are 2.37,3.05 and 0.270,0.290 nm. In aqueous RbCl solution of 1.0 mol/L,Contact Ion Pair (CIP) and Solvent Shared Ion Pairs(SIP)are found with characteristic vector distance between Rb+ and Cl- are 0.326 and 0.522 nm. The diffusion coefficients of Rb+ and Cl- are 2.194±0.091 3×10-5 and 2.002±0.074 8×10-5 cm2/s,respectively,which are in good agreement with the experimental values. |
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