裸体和功能化的单壁碳纳米管对抑制青分子聚合的作用:一个分子动态模拟
Farid Faraji Chanzab1, Saber Mohammadi2, Fatemeh Alemi Mahmoudi3
1Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran.
Journal of molecular graphics & modelling
|November 5, 2023
概括
单壁碳纳米管 (SWCNTs) 具有卡基 (-COOH) 的功能,有效抑制了N-(1-hexylheptyl) -N的聚合.
科学领域:
- 物理化学 物理化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 在原油中青沉是石油行业的一个重大挑战,影响运营和基础设施.
- 了解分子相互作用对于开发有效的控制青聚合的策略至关重要.
- ylene-3,4,9,10-tetracarboxylic bisimide (PAP) 衍生物是研究青素行为的模型化合物.
研究的目的:
- 为了研究N-(1-hexylheptyl) -N'-(2-phenylpropanoicacid) -perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic bisimide (PAP) 分子的聚合行为.
- 探索裸体和碳基 (-COOH) 功能化单壁碳纳米管 (SWCNTs) 在调节 PAP 聚合中的作用.
- 阐明功能化SWCNTs影响PAP分子稳定性和聚合的机制.
主要方法:
- 用分子动力学模拟来研究在n-heptane/toluene溶液中的PAP分子.
- 分析了裸体和-COOH功能化的SWCNTs对PAP聚合的影响.
- 无吸附能量和溶剂可访问的表面积 (SASA) 被计算出来,以评估分子相互作用和稳定性.
主要成果:
- 通过固态阻碍和吸附机制,SWCNT抑制了PAP聚合.
- 碳基密度和SWCNT上的分布显著影响它们在限制聚合物增长方面的效率.
- 功能化的SWCNT通过增加非结合相互作用和键形成来增强PAP分子的稳定性.
结论:
- SWCNTs的炭基组功能化是稳定PAP分子并防止聚合的有效策略.
- 较大的SWCNT具有恒定的碳酸基数量,在控制聚合物大小方面更有效.
- 这些发现为管理石油工业中青烯沉提供了洞察力.
