ИСТИНА

В работах [1,2] были обоснованы возможности метода молекулярной динамики применительно к расчету адсорбционных равновесий. В докладе на молекулярном уровне анализируются закономерности полимолекулярной адсорбции на поверхности графена. Методом молекулярной динамики рассчитаны плотности первого и последующих слоев адсорбатов и далее степени покрытия поверхности молекулами данного слоя (А) к моменту начала и завершения образования последующего слоя. В ячейку (12х12х12нм.) с подвижными стенками и периодическими граничными условиями помещалась квадратная пластина графена размером 5×5 нм. Затем, в ячейку добавлялось 10000 молекул адсорбтива (метан, бензол, метанол и др.) и проводился расчёт молекулярно-динамических траекторий с использованием универсального силового поля OPLS-AA. Постоянная температура, ниже критической для адсорбтивов, поддерживалась за счёт коллизионного термостата, а давление поддерживалось с помощью баростата. В этом случае в результате усреднения получали равновесные значения в числах молекул mn(P) в последовательности n слоев для адсорбции на графеновых поверхностях и соответствующие давления. На рисунке приведен пример молекулярно-динамического расчета плотност послойного распределения плотностей метана и метана в микропоре и послойного распределения плотностей метана при адсорбции на поверхности графена при заданном давлении. Рис. Распределение плотности молекул метана (ρ) при 170К по координате (x) ячейки с порой (углеродные поверхности поры отмечены пунктирными линиями). Расчеты проведены в широком интервале изменения давлений для адсорбатов, заметно различающихся энергиями взаимодействия адсорбат-адсорбент и адсорбат-адсорбат, что позволило определить влияние соотношения этих энергий на закономерности последовательного заполнения слоев с ростом равновесного давления. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-33-00333. Литература. 1. Толмачев А.М., Анучин К.М., Крюченкова Н.Г., Фомкин А.А. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2011. Т. 47. № 5. С. 451. 2. Толмачев А.М.//Адсорбция газов,паров и растворов. Из-во Граница. 2012. 3. Толмачев А.М., Анучин К.М., Фоменков П.Е., Крюченкова Н.Г., Фирсов Д.А.// Физикохимия поверхности и защита материалов. 2017. Т. 53. № 2. С. 132-136.