SDS表面活性剂在纳米尺度多层石墨烯的吸附自组装分子模拟.pdf

第 66 卷 第 7 期 化 工 学 报 Vol.66 No.7 2015 年 7 月 CIESC Journal July 2015 SDS 表面活性剂在纳米尺度多层石墨烯的吸附自组装分子模拟 1,2 1 1 1 刘淑延 ，陈琦 ，吴彬 ，杨晓宁 1 2 （南京工业大学化学化工学院，江苏 南京 210009 ； 南京工业大学机械动力工程学院，江苏 南京 210009 ） 摘要：采用分子动力学模拟分别研究了纯水和电解质溶液中 SDS 表面活性剂在纳米尺度石墨烯表面的自组装结 构，考察了不同石墨烯层数对自组装吸附形态和 SDS/石墨烯复合物悬浮密度的影响。模拟结果揭示了上述两种溶 剂介质中，SDS 的表面自组装结构形态与石墨烯的结构层数有关，增加石墨烯的层数能够加大吸附表面活性剂向 溶液中的伸展程度，使表面活性剂自组装结构膨胀。此外电解质存在能够导致 SDS 表面活性剂在石墨烯表面吸附 形态由多层结构向半圆胶束转化。模拟计算进一步发现 SDS/石墨烯超分子复合物的悬浮密度随石墨烯层数的增加 呈近似线性增加。 关键词：石墨烯；表面活性剂；吸附自组装；分散；分子模拟 DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157 中图分类号：TQ 015 文献标志码：A 文章编号：0438—1157 （2015 ）07—2709—09 Molecular simulations of adsorption self-assembly of SDS surfactants on nano-sized multilayer graphenes 1,2 1 1 1 LIU Shuyan , CHEN Qi , WU Bin , YANG Xiaoning 1 ( College of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 210009, Jiangsu, China; 2College of Mechanics and Power Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing 210009, Jiangsu, China) Abstract: Molecular dynamics simulations were carried out to study the structure and morphology of SDS adsorbed on nano-sized graphene surfaces in pure water and electrolyte solution. The effects of the layer numbers of the graphene on the adsorption self-assembly structure and the buoyant density of the SDS/graphene assemblies were explored. The simulation