不同温度下水的分子动力学模拟.pdf

第 16 卷 　第 4 期 计算机与应用化学 Vol 16 , No4 1999 年 7 月 28 日 Computers and Applied Chemsitry J uly , 1999 ·研究论文· 不同温度下水的分子动力学模拟 周健　陆小华　王延儒　时钧 (南京化工大学化学工程系 　南京 　210009) 摘 　要 　采用分子动力学 (MD) 模拟的方法对不同温度下水的氢键结构及扩散性质进行了研究。模拟发现随温 度的升高 , 水分子平均氢键配位数减小 , 氢键键角分布变宽 , 键角分布峰值减小 , 即水分子间氢键作用不断减 弱。扩散系数随温度的增加而上升 , 液体水的扩散系数与温度之间的关系符合 Arrhenius 行为。 ( ) 关键词 　水 , 氢键 , 扩散系数 , 分子动力学 MD , 分子模拟 中图号 　O 64516 MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION OF WATER AT DIFFERENT TEMPERATURES ZHOU Jian 　LU XiaoHua 　WANG YanRu 　SHI J un ( Depart ment of Chemical Engineering , N anjin g U niversity of Chemical Technology , Nanjin g 　210009) ABSTRACT 　The hydrogen bond structure and diffusion behavior of water at different temperatures were investigated by MD simulation. With the increase of temperature , the average hydrogen bond coordination number of water decreases while the distribution of hydrogen bond angles broadens and the peak value of hydrogen bond angles reduces , i. e. , the hydrogen bond interaction between water molecules decreases. The relationship between the diffusion coefficients of water and temperature is in good accordance with Arrhenius behavior. KEYWORDS 　Water Hydrogen bond , Diffusion coefficient , Molecular dynamics (MD) , Molecular simulation 　　在化学、生物、地质、海洋等许多学科领域中 , 都涉及到水溶液问题。水还是化工生产过程中最常用 的溶剂以及许多化学反应的介质。但对这一最常用的溶剂的微观结构及其不同寻常的理化特性仍然不是很 清楚 , 而无论开发和设计低能耗、无污染的化工分离工艺 , 还是开发和设计高新技术含量高的新产品 , 研 究水溶液的氢键结构正起着越来越大的作用[1 ] 。近年来 ,