方阱链流体在固液界面分布的密度泛函理论研究

摘要

应用Yethiraj的加权密度近似泛函理论研究平板狭缝中方阱链流体的密度分布,系统的Helmholtz自由能泛函分为理想气体的贡献利剩余贡献两部分,其中剩余贡献部分分别采用刘洪来等人建立的基于空穴相关函数的方阱链流体状态方程和Gil-Villegas等人提出的统计缔合流体理论状态方程(SAFT-VR)结合简单加权密度近似计算.考察了不同链长、温度、系统密度和壁面吸引强度下平板狭缝中方阱链流体的密度分布,并与Monte Carlo(MC)模拟结果进行了比较.结果表明采用不同的状态方程对密度分布的计算有明显的影响,对于受限于硬壁狭缝中的方阱链流体,温度和密度比较高时,两种状态方程计算的结果均与MC模拟符合得比较好,在低温和低密度下效果变差,SAFT-VR方程的计算结果更接近于MC模拟结果.对于受限于方阱壁狭缝中的方阱链流体,由于系统密度分布的非均匀性加强,采用两种状态方程计算的结果均与MC模拟结果有一定偏差,寻找更合适的权重函数是进一步改进的关键.