改性對(duì)硅膠納米通道潤(rùn)濕性的影響規(guī)律研究

編號(hào)：FTJS06703

篇名：改性對(duì)硅膠納米通道潤(rùn)濕性的影響規(guī)律研究

作者：龔中良[1] ;周成博[1] ;陳耿彪[2]

關(guān)鍵詞：硅膠 納米通道 微流動(dòng) 潤(rùn)濕性 分子動(dòng)力學(xué)

機(jī)構(gòu)： [1]中南林業(yè)科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,長(zhǎng)沙 410004; [2]長(zhǎng)沙理工大學(xué)汽車與機(jī)械工程學(xué)院,長(zhǎng)沙410114

摘要： 研究了多孔硅膠在改性前后不同的壁面特征對(duì)納米通道潤(rùn)濕性的影響規(guī)律。采用非平衡分子動(dòng)力學(xué)方法研究了水分子在改性前羥基化及改性后不同鏈長(zhǎng)硅烷化壁面的納米通道內(nèi)密度、速度的分布狀況,并分析了氫鍵的徑向分布函數(shù)。結(jié)果表明：羥基化壁面通道的固液界面處流體出現(xiàn)高密度層,幾乎無速度滑移,流體密度最大值為1.24g/cm~3,滑移速度僅為0.056？/ps;鏈長(zhǎng)為C_4、C_8、C_（12）的硅烷化壁面通道的固液界面處水的密度分別為1.18g/cm~3、1.12g/cm~3、1.01g/cm~3,滑移速度分別為0.402？/ps、1.211？/ps、1.810？/ps;隨烷基鏈長(zhǎng)的增加,固液界面處水的密度接近純水的密度1.0g/cm~3,固液界面處出現(xiàn)了速度滑移;羥基化通道壁面由于較強(qiáng)的固液相互作用勢(shì)呈強(qiáng)親水性;改性后的硅烷化壁面呈疏水性,并隨改性層烷基鏈長(zhǎng)度的增加而增強(qiáng),且固液界面處出現(xiàn)＂滑移效應(yīng)＂;羥基化通道壁面與水分子存在較強(qiáng)的氫鍵作用,而改性后硅烷化通道壁面與水分子無氫鍵的形成,改性層烷基鏈長(zhǎng)的增加減弱了兩者的相互作用勢(shì),進(jìn)一步揭示了其疏水機(jī)理。