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遷臨界域流体のクラスタ構造に関する分子動力学的研究

跨临界流体团簇结构的分子动力学研究

基本信息

批准号：
06855026
负责人：
小原拓
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06855026/
关键词：
分子動力学相・状態変化クラスタ水水素結合二酸化炭素

项目摘要

流体の相・状態変化を分子クラスタなどの微視的構造から解析するため、以下の研究を行った。1 典型的な極性分子であり、工業的にも重要な水を対象に、気液共存域、圧縮液、臨界点近傍、超臨界域を含む広範な温度・密度領域について、分子動力学計算を行った。とくに水中に形成される水素結合ネットワークの挙動とその温度・密度依存性に焦点をしぼって解析を行い、高密度領域で凝集している水分子群の一部分として水素結合のネットワークが存在すること、高温あるいは圧縮液の領域では水素結合が破壊され、ネットワークが細分化される現象などを明らかにした。2 水分子の内部自由度は、通常の水の分子動力学解析では無視されて凍結状態にあるが、比較的高い密度領域では、一定の影響を与えるものと考えられる。これに関して詳細を明らかにするため、内部自由度を考慮した分子間ポテンシャルモデルを用いた水の分子動力学計算を開始した。3 無極性分子である二酸化炭素を対象に、分子動力学計算を行った。広範な温度・密度領域に対する計算結果から、まず計算対象の分子系の気液飽和線や臨界点を決定し、これに基づいて解析結果を検討した。分子間距離で定義したダイマのネットワークとして定義されるクラスタは、分子の凝集・離散状態を表すが、このクラスタのサイズの温度・密度依存性は、水と同様の傾向を示した。これは、距離定義によるクラスタの平衡状態での挙動がマクロな相及び状態とほぼ対応し、この関係が分子の極性などの性質によらないことを示しているものと考えられるが、非平衡の相・状態変化とクラスタの動的挙動との関係について、さらに研究を進める必要がある。

The structure of Weishi app is analyzed and the following research is carried out. 1. Typical polar molecules, industrial important water, image, gaseous liquid blue shift region, compressed liquid, near critical point, supercritical kapok, temperature and density range, molecular dynamics calculation Water binding occurs in the water, and the temperature and density dependence of water binding occurs in the water. The focus is resolved in the high density region. A part of the water molecule group is aggregated in the high density region. The water binding occurs in the high temperature region. The water binding occurs in the high pressure region. 2. The internal degree of freedom of water molecules is usually determined by molecular dynamics analysis. The molecular dynamics calculations of water are started by considering the internal degrees of freedom. 3. The molecular dynamics calculation of nonpolar molecules and diacidified carbon atoms The calculation results in the temperature and density domain are discussed. The saturation line and critical point of the molecular system of the calculation object are determined. Molecular distance definition, molecular aggregation, dispersion state, molecular temperature, density dependence, and water similarity tendency For example, the definition of distance, phase and state of equilibrium, the relationship between polarity and polarity of molecules, the relationship between polarity and polarity, and the relationship between polarity and polarity of molecules.