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烷基芳基磺酸盐的分子动力学模拟与自由能微扰计算
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]大庆石油学院化学化工学院,黑龙江大庆163318, [2]大庆油田有限责任公司科技发展部,黑龙江大庆163453
  • 相关基金:国家重点基础研究发展规划项目(973)(2005CB221300); 黑龙江省研究生创新科研项目(YJSCX2008-044HLJ)资助
中文摘要:

为研究不同结构的表面活性剂分子在溶液中胶束化能力的差异,采用分子动力学方法模拟三种烷基芳基磺酸盐在真空和水溶液环境下的结构与相互作用.利用自由能微扰(FEP)方法计算了水合自由能,发现与用传统热力学表面张力法测定自制的烷基芳基磺酸盐结果一致.研究表明:烷基芳基磺酸盐在水溶液中的胶束化过程是自发进行的,随着分子结构中芳环向长烷基链中间位置移动,胶束化能力和胶束稳定性均下降;疏水基周围水分子的"冰山结构"会影响胶束的稳定性,而水分子中氢键的生存周期是反映冰山结构变化的重要指标;同时,亲水基与水分子间形成氢键的数目会增强或减弱分子脱离胶束体的趋势,从而影响胶束结构的稳定性.

英文摘要:

To investigate the influence of surfactant molecular structure on micellization in solution,we used molecular dynamics to simulate the molecular structure and interaction of three alkyl aryl sulfonates in vacuum and in solution.The solvation free energy was calculated from the free energy perturbation (FEP) method and the obtained result was consistent with that obtained using the surface tension method.Research has shown that the micellization of alkyl aryl sulfonates in an aqueous solution is a spontaneous process as the aromatic ring shifts from the edge to the center of long carbonic chains,which results in a decrease in the ability of micelles to form and a decrease in their stability.Changes in the "iceberg structure" around the hydrophobic groups and the water molecules may affect the stability of the micelles and we studied the "iceberg structure" by considering the lifetime of the hydrogen bonds.Additionally,we find that the number of hydrogen bonds between the hydrophilic groups of the alkyl aryl sulfonates and the water molecules can affect the decomposition and stability of the micelles.

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期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781