金属-塑料复合材料内小分子扩散反应动力学数学模型构建

作     者：张媛 Zhang Yuan

作者机构：郑州铁路职业技术学院 

出 版 物：《塑料科技》 (Plastics Science and Technology)

年 卷 期：2019年第47卷第7期

页      面：36-41页

学科分类：07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 0703[理学-化学] 

基　　金：2018年度河南省高等学校重点科研项目计划(19B880029) 

主　　题：数学模型 小分子扩散 金属-塑料复合材料 反应动力学 金属-有机骨架 聚酰胺6 

摘      要：以MOF-5/聚酰胺6(PA6)复合材料为研究对象、C1~C4烷烃为客体分子,采用分析模拟方法对小分子扩散反应动力学数学模型进行了构建。该模拟结合了周期边界条件和最小影像原理,系综选择NVT,采用Nose-Hover控温。在分子动力学模拟前,采用构形偏倚蒙特卡洛方法获得材料中扩散分子的初始状态。研究表明:烷烃在MOF-5/PA6复合材料中扩散性质的力场模拟结果与文献结果吻合较好。在205、305、505 K温度下,随着烷烃骨架电荷的增大,烷烃在复合材料中的自扩散系数逐渐减小。同时,随着扩散分子数目及扩散分子链长的增加,自扩散系数亦有所减小。