基于分子模拟的分子力场对沥青体系典型组分适应性研究

作     者：程浩 丁勇杰 王仰辉 徐姣 奚源 CHENG Hao;DING Yongjie;WANG Yanghui;XU Jiao;XI Yuan

作者机构：重庆交通大学土木工程学院重庆400074 北京工业大学城市建设学部北京100124 重庆市南岸区城市建设发展(集团)有限公司重庆400023 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 

出 版 物：《化学工程》 (Chemical Engineering(China))

年 卷 期：2024年第52卷第7期

页      面：82-87页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：道路工程 沥青微观结构 分子模拟 分子力场 分子结构参数 电子结构 

摘      要：分子模拟技术在沥青微观机理研究中的应用广泛,但尚未建立适用于沥青的分子结构理论和力场。文中以量子力学计算结果为基准,比较研究了将分子力场应用于沥青组分分子的结构参数(如键长、键角)和电荷参数与理论结果的偏差,以验证分子模拟力场对沥青分子体系的适应性和准确性。研究结果显示,分子结构参数与量子计算结果的偏差主要来自于对杂原子基团的电负性和共轭效应的描述,整体上偏差较小。3种力场对沥青分子体系研究均具有一定的适应性,其中,在键长、电荷方面的参数与量子力学计算结果较为接近。就沥青体系的键长、键角2种分子结构参数的分配而言,UFF力场综合表现略好,COMPASSⅡ力场次之;就电荷参数的分配而言,COMPASSⅡ力场准确性略高,UFF力场次之,Dreiding力场略低。总体而言,COMPASSⅡ力场及UFF力场对沥青分子体系研究的适应性及准确性更高。