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沥青组分与废木油相互作用行为的分子模拟
1
作者
郑直
郭乃胜
†尤占平
《华南理工大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2024年第12期79-86,共8页
为从分子尺度阐明废木屑基生物沥青中沥青组分与废木油(WWO)之间的相互作用机理,采用分子动力学(MD)方法,基于四组分(SARA)理论建立了包括基质沥青与4种生物沥青在内的5个沥青分子模型,并利用模型的原子径向分布函数(RDF)、能量、密度...
为从分子尺度阐明废木屑基生物沥青中沥青组分与废木油(WWO)之间的相互作用机理,采用分子动力学(MD)方法,基于四组分(SARA)理论建立了包括基质沥青与4种生物沥青在内的5个沥青分子模型,并利用模型的原子径向分布函数(RDF)、能量、密度与溶解度参数等对模型进行了有效性验证,通过分析WWO与沥青四组分之间的相互作用能、RDF、稳定构型的MD快照,探究其相互作用行为。研究结果显示:不同生物沥青体系中,WWO与沥青四组分之间的相互作用能均为负值,表明分子之间相互吸引;WWO与沥青各组分的相互作用能按WWO-胶质>WWO-芳香分>WWO-沥青质>WWO-饱和分排序,说明WWO与胶质分子间的相互作用力最大,与饱和分之间的相互作用力最小;WWO与沥青四组分之间的分子间RDF曲线随着其距离的增大而趋于稳定,最终区域密度与全局密度的比值趋近于1.0,表明体系内的分子在远程呈无序分布;WWO与胶质、芳香分、沥青质的分子间RDF曲线较为平坦,均未出现显著峰值,而与饱和分的分子间RDF曲线在0.5~1.5nm的距离范围内出现了明显的波动峰,但最大峰值仅为1.24,表明WWO与饱和分在部分区域存在分子聚集。此外,通过分析稳定构型的MD快照,也发现了与相互作用能和RDF分析结果类似的结论。该文研究结果从分子层面证明了WWO与沥青四组分整体上是相容的。
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关键词
道路工程
生物沥青
废木油
沥青组分
分子间相互作用
径向分布函数
分子动力学模拟
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职称材料
题名
沥青组分与废木油相互作用行为的分子模拟
1
作者
郑直
郭乃胜
†尤占平
机构
大连海事大学交通运输工程学院
密歇根理工大学土木与环境工程学院
出处
《华南理工大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2024年第12期79-86,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51308084)
大连市重点科技研发计划项目(2023YF22SN043)
+1 种基金
大连海事大学“双一流”建设专项(BSCXXM021)
大连海事大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(3132017029)。
文摘
为从分子尺度阐明废木屑基生物沥青中沥青组分与废木油(WWO)之间的相互作用机理,采用分子动力学(MD)方法,基于四组分(SARA)理论建立了包括基质沥青与4种生物沥青在内的5个沥青分子模型,并利用模型的原子径向分布函数(RDF)、能量、密度与溶解度参数等对模型进行了有效性验证,通过分析WWO与沥青四组分之间的相互作用能、RDF、稳定构型的MD快照,探究其相互作用行为。研究结果显示:不同生物沥青体系中,WWO与沥青四组分之间的相互作用能均为负值,表明分子之间相互吸引;WWO与沥青各组分的相互作用能按WWO-胶质>WWO-芳香分>WWO-沥青质>WWO-饱和分排序,说明WWO与胶质分子间的相互作用力最大,与饱和分之间的相互作用力最小;WWO与沥青四组分之间的分子间RDF曲线随着其距离的增大而趋于稳定,最终区域密度与全局密度的比值趋近于1.0,表明体系内的分子在远程呈无序分布;WWO与胶质、芳香分、沥青质的分子间RDF曲线较为平坦,均未出现显著峰值,而与饱和分的分子间RDF曲线在0.5~1.5nm的距离范围内出现了明显的波动峰,但最大峰值仅为1.24,表明WWO与饱和分在部分区域存在分子聚集。此外,通过分析稳定构型的MD快照,也发现了与相互作用能和RDF分析结果类似的结论。该文研究结果从分子层面证明了WWO与沥青四组分整体上是相容的。
关键词
道路工程
生物沥青
废木油
沥青组分
分子间相互作用
径向分布函数
分子动力学模拟
Keywords
road engineering
bio-asphalt
waste wood oil
asphalt component
intermolecular interaction
radial distribution function
molecular dynamics simulation
分类号
U414 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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题名
作者
出处
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1
沥青组分与废木油相互作用行为的分子模拟
郑直
郭乃胜
†尤占平
《华南理工大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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