Русский
!

Conference publications

Abstracts

XXII conference

Моделирование смачивания графена молекулярно-динамическим методом

Омарова А.Г., Зленко Д.В.

Кафедра биофизики биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Москва, Ленинские горы, 1/24

1 pp. (accepted)

Графен — углеродный двумерный кристалл, гидрофобный по своим свойствам. Экспериментальные методы получения водных растворов С-кластерных структур предполагают использование вспомогательных химических веществ, что делает возможным их присутствие в образующихся гидратных оболочках и влияние на сам процесс их образования [1]. Молекулярное моделирование позволяет рассмотреть процесс взаимодействия С-структуры с водой в отсутствие сторонних веществ, исключая их влияние на гидратацию.

Процесс моделирования смачивания графена водой выполнен в среде GROMACS, с использованием силового поля OPLS-AA [2] и периодических граничных условий. В качестве С-кластерной модели (рис.) был использован лист графена размером 3.4х3.4 нм3, содержащий 127 атомов углерода.

Жидкая среда представлена моделью воды TIP4P. Для системы объемом 115 нм3 был осуществлен расчет молекулярной динамики длиной 100 нс с шагом 10 пс. На основании полученных данных по формуле Эйнштейна (1) был расчитан коэффициент самодиффузии воды над поверхностью графена.

Наблюдаемые изменения этой характеристики в зависимости от расстояния до графеновой пластины позволяют судить о степени ассоциации молекул воды с гидрофобной поверхностью и оценить характерную толщину координационного слоя жидкости.

Литература

1. В.А. Резников, В.Н. Целуйкин, А.М. Яфасов. Организация гидратной оболочки фуллерена С-60 // Фазовые переходы, упорядоченные состояния и новые материалы, 12, 2012, 2-5.

2. W.L. Jorgensen, D.S. Maxwell, J. Triado-Rives. Development and Testing jf the OPLS All-Atom Force Field on Conformational Energetics and roperties of Organic Liquids // J. Am. Chem. Soc. 118, 1996, 225-236.



© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533