纤维素中水分子扩散行为的分子模拟研究

• 作 者: 解紫茹 刘刚 陈姗姗 赵红霞 李梦雪 甘长德
• 机 构: 东华大学环境科学与工程学院
• 出 处: 建筑热能通风空调
• 发表日期: 2020年11期
• 关键词: 纤维素纤维 分子动力学 扩散系数 吸附形态 cellulosemolecular dynamicsdiffusion coefficientadsorption

本文利用分子动力学方法对水在纤维素内的扩散吸附行为与吸附形态进行研究,计算了扩散系数、相互作用能。结果表明:水分子在无定形纤维素内的扩散能力较在空气中弱,扩散系数的数量级在10-11 m2/s。纤维素和水分子之间的静电作用对水分的扩散起到主要的束缚作用。随着纤维素内水含量增多,水分子在纤维素内部的扩散能力增强,扩散系数在含水量5%~6%、12%~14%两个阶段出现大幅跃升,分析影响因素后发现分别与水分子吸附形态改变、自由体积改变有关。