摘要:水资源污染和短缺问题日益严重,研发高效、可持续的膜法水处理技术受到人们的广泛关注。近年来,一维纳米管由于优异的水传输性能成为研究热点。该研究采用分子动力学模拟(MD)方法,从水分子的数量密度、结构和取向等方面探究了不同氮化硼纳米管(BNNTs)中水的传输特性。模拟结果显示,相同条件下,以氮原子作为入口端的锯齿型BNNT(19,0)的水通量最小,水分子在BNNTs内会发生不规则的取向翻转且会通过增大键角来促进传输。其次,在孔径不同的纳米通道内,孔径越小,水分子越需要较大的平均取向角和键角以促进传输。而且在一定条件下,长膜更有利于水传输。模拟在280~360 K的温度范围内进行,温度越高,水分子在入口处堆积越少,从而促进水传输。
文章目录
1 实验
1.1 模型构建
1.2 模拟过程
2 结果与讨论
2.1 手性对水传输的影响
2.2 孔径大小对水传输的影响
2.3 长度对水传输的影响
2.4 温度对水传输的影响
2.5 压差对水传输的影响
3 结论