表面活性剂广泛应用于工业领域和日常生活中。分子动力学方法能解决表面活性剂分子在界面的吸附、取向等一些微观信息,但较难来模拟胶束的形成、扩散等大尺度范围的行为。在介观水平上,耗散粒子动力学(DPD)方法广泛应用于表面活性剂体系的研究,由于保守力参数很难从理论和实验上定量获得,只能得到与实验定性一致的结果。我们在前人的研究基础上,通过表面活性剂效率和临界胶束浓度(CMC)调整得到合适的保守力参数,同时应用匹配因子将模拟结果转换为可与实验对比的有量纲的物理量。保守力参数和匹配因子就构成了介观力场。我们通过比较实验和模拟的表面活性剂效率和CMC得到单种表面活性剂的介观力场,应用得到的介观力场模拟同类型混合表面活性剂体系,CMC与实验和理论预测结果相一致。同时考察了与表面活性剂性质相关的保守力参数改变对效率和CMC影响。研究表明,水-头和气-尾间保守力参数改变会导致表面活性剂效率显著变化。CMC值受水-尾间的相互作用影响最大。介观力场提出了一种新的确定保守力参数方法,为定量模拟较为复杂的混合表面活性剂提供了可能性。
英文主题词dissipative particle dynamics;critical micelle concentration;surfactant efficiency;conservative interaction parameter