石油中烷烃的粗粒化模型

摘要

本文提供了一种用以描述石油中烷烃分子的通用型粗粒化模型.依据石油中烷烃的结构特征,划分出七种粗粒化珠子.七种烷烃的粗粒化珠子以不同的组合方式可以得到石油中各种烷烃的粗粒化分子.采用密度泛函方法优化对应于单个粗粒化珠子的分子结构.应用改进的Flory-Huggins方法计算得到各珠子之间的Lennard-Jones非键势能参数.通过全原子分子动力学模拟得到粗粒化珠子之间的成键势能参数.以此数据为基础,建立CUP1.0粗粒化分子力学／分子动力学力场(CUP1.0CG MM／MD Force Field).应用NPT系综粗粒化分子动力学,计算了石油中37种从C3到C40烷烃的密度.模拟计算的结果与实验值之间的误差均小于1.0％,优于采用针对水溶液中生物分子的MARTINI力场的计算结果.