电场条件下高盐溶液蒸发的分子动力学模拟

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作   者：

吴志根;  吴少文;  颜子涵;  齐孝圣; 

作者机构：

上海理工大学能源与动力工程学院;  同济大学环境与科学工程学院; 

关键词：

气液界面电场;  溶液蒸发;  高盐溶液;  分子动力学模拟; 

期刊名称：

同济大学学报(自然科学版)

i s s n：

0253-374X

年卷期：

2024 年 52 卷 003 期

页   码：

437-445

摘   要：

已有研究表明,外加电场能显著改变纯水蒸发过程和蒸发速率.为了探究外加电场对高盐溶液微观结构和蒸发性质的影响,采用分子动力学模拟方法对纯水和LiCl、KCl和CaCl23种盐溶液在平行液面(x方向)和垂直液面方向(z方向)上布置外加电场来观察其蒸发过程.模拟计算分析了电场对蒸发速率、水分子取向、氢键以及水合离子的影响,并且观察比较了电场下不同离子在溶液中的运动.结果显示,与纯水相反,平行液面的电场能显著提高盐溶液中自由水分子的占比,当平行液面电场强度从0变为0.3 v·nm-1时,LiCl、KCl和CaCl2溶液中用于评价蒸发的自由水分子占比分别增加了48%,38%和56%,高盐溶液蒸发速率得到有效提高.