Title of Paper:反渗透过程中双壁碳纳米管通水阻盐性能的分子动力学模拟

Hits:

Date of Publication:2015-06-15

Journal:物理化学学报

Included Journals:SCIE、PKU、ISTIC、CSCD、Scopus

Volume:31

Issue:6

Page Number:1025-1034

ISSN No.:1000-6818

Key Words:双壁碳纳米管;分子动力学模拟;管间距;反渗透;海水淡化

Abstract:采用分子动力学模拟方法,探究了非常规双壁碳纳米管(DWCNT)在反渗透过程中,不同内外管间距对管道内水分子与盐离子运动行为的影响.本文采用0.5 mol?L-1氯化钠水溶液模拟海水,内管始终采用CNT(8,8)型,并对盐水层施加恒力模拟反渗透压.重点考察盐离子数量分布与通水情况,计算水分子平均力势,并分析水分子氢键寿命与偶极矩分布.结果表明,管间距不仅影响上述各项性质,还会改变盐离子与水分子在碳管中的渗透特性.模拟结果显示,小尺寸DWCNT可以有效实现盐水分离但水通量较小,大尺寸DWCNT的水容量较大但阻盐效率不高,而中尺寸DWCNT (即：管间距为0.815 nm)则具有最佳的通水阻盐性能.本文试图从分子层面揭示了DWCNT通水阻盐机理,并为人们设计新型海水淡化渗透膜提供理论指导.