表面活性剂在固液界面的吸附自由能的分子模拟研究

摘要

本文基于偏移模拟技术(biased simulation technique),模拟计算具有不同分子结构的模型表面活性剂沿界面垂直方向的吸附自由能轨迹。研究中具体实施受限分子动力学模拟,采用伞状取样技术(umbrella sampling)对表面活性剂的轨迹进行充分取样,并运用WHAM(weighted histogram analysis method)进行数据处理得出自由能分布及相应的熵焓变化。模拟结果表明：表面活性剂微观吸附过程主要有热焓稳定的(负熵)。相对于表面提供的较大吸引贡献,溶剂与表面活性剂之间的作用对自由能起排斥贡献。研究同时说明柔性活性剂在吸附过程中具有较大的焓变化,易于表面活性剂的吸附；而长链表面活性剂其熵变较大,不易于表面吸附。