Protonnyy perenos v vode

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Рұқсат ақылы немесе тек жазылушылар үшін

Аннотация

Методом молекулярной динамики исследован эффект протонного переноса в воде в жидком состоянии. Использован потенциал ReaxFF, поддерживающий динамическое образование связей и позволяющий моделировать перенос протона. Вдоль кривой насыщения воды от тройной до критической точки и в широкой области давлений от 1 до 300 МПа изучены коэффициенты самодиффузии воды и коэффициенты диффузии ионов H3O+ и ОН− в воде. Получена линейная зависимость коэффициентов диффузии от температуры в аррениусовских координатах, изучены энергии перемещения молекул и ионов.

Авторлар туралы

V. Negodin

Московский физико-технический институт (НИУ)

Email: negodin.vd@phystech.edu
Долгопрудный, Россия

A. Lankin

Московский физико-технический институт (НИУ); Объединенный институт высоких температур РАН

Долгопрудный, Россия; Москва, Россия

G. Norman

Московский физико-технический институт (НИУ); Объединенный институт высоких температур РАН; Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"

Долгопрудный, Россия; Москва, Россия; Москва, Россия

Әдебиет тізімі

  1. Д. Френкель, Б. Смит, Принципы компьютерного моделирования молекулярных систем, Научный Мир, М. (2013), 562 с.
  2. Г. Э. Норман, В. В. Стегайлов, Математическое моделирование 24(6), 3 (2012).
  3. J. W. T. Spinks and R. J. Woods, An Introduction to Radiation Chemistry, Wiley, NY (1990), 574 p.
  4. J. M. Joseph, B. S. Choi, P. Yakabuskie, and J. C. Wren, Radiat. Phys. Chem. 77, 1009 (2008).
  5. P. Yakabuskie, J. M. Joseph, and J. C. Wren, Radiat. Phys. Chem. 79, 777 (2010).
  6. V. N. Babichev, K. E. Galeeva, A. N. Kirichenko, A. Nekrasov, A. V. Ugodchikova, N. I. Trushkin, V. Filippov, Yu. V. Cherepanova, and V. E. Cherkovets, Low-Temp. Plasma, 49, 563 (2023).
  7. K. Daub, X. Zhang, J. J. Noël, and J. C. Wren, Corros. Sc. 53 (1), 11 (2011).
  8. R. S. Glass, G. E. Overturf, R. A. van Konynenburg, and R. D. McCright, Corrosion Science 26(8), 577 (1986).
  9. F. King and M. Behazin, Corrosion and Materials Degradation 2(4), 678 (2021).
  10. M. Bagherzadeh, M. Karimi, M. H. C. Dastjerdi, M. A. Asadabad, J. Mokhtari, and A. Babanejhad, Sci. Rep. 13, 17007 (2023).
  11. I. Ali, G. Imanova, T. Agayev, A. Aliyev, T. A. Kurniawan, and M. A. Habila, Rad. Phys. Chem. 223, 111902 (2024).
  12. D. R. Bates, J. Phys. B: At. Mol. Phys. 14, L115 (1981).
  13. A. V. Lankin and M. A. Orekhov, J. Phys.: Conf. Ser. 946, 012123 (2018).
  14. М. А. Орехов, Журнал физической химии 95(10), 1538 (2021).
  15. M. A. Orekhov, J. Mol. Liq. 322, 114554 (2021).
  16. M. A. Orekhov, Phys. Chem. Chem. Phys. 19, 32398 (2017).
  17. A. V. Lankin, G. E. Norman, and M. A. Orekhov, J. Phys. Conf. Ser. 653, 012155 (2015).
  18. S. H. Lee and J. C. Rasaiah, J. Phys. Chem. 100 (4), 1420 (1996).
  19. S. H. Lee, Molecular Simulation 39(11), 89 (2013).
  20. J. Huo, J. Chen, P. Liu, B. Hong, J. Zhang, H. Dong, and S. Li, J. Chem. Theory Comput. 19(13), 4243 (2023).
  21. S. A. Fisher and D. Gunlycke, J. Phys. Chem. 123(26), 5536 (2019).
  22. I. Popov, Z. Zhu, A. R. Young-Gonzales, R. L. Sacci, E. Mamontov, C. Gainaru, S. J. Paddison, and A. P. Sokolov, Comm. Chem. 6, 77 (2023)
  23. W. Zhang and A. C. T. van Duin, J. Phys. Chem. B. 121, 6021 (2017).
  24. W. Zhang, X. Chen, and A. C. T. van Duin, J. Phys. Chem. Lett. 9(18), 5445 (2018).
  25. T. S. Light, S. Licht, A. Bevilacqua, and K. R. Morash, Electrochem. Solid State Lett. 8, E16 (2005).
  26. A. C. T. van Duin, S. Dasgupta, F. Lorant, and W. Goddard III, J. Phys. Chem. A 105, 9396 (2001).
  27. H. Manzano, W. Zhang, and M. Raju, J. Chem. Phys., 148, 234503 (2018).
  28. A. D. MacKerell, D. Bashford, M. Bellott et al. (Collaboration), J. Phys. Chem. B., 102(18), 3586 (1998).
  29. W. L. Jorgensen, J. Chandrasekhar, J. D. Madura, R. W. Impey, and M. L. Klein, J. Chem. Phys. 79, 926 (1983).
  30. D. J. Price and C. L. Brooks III, J. Chem. Phys. 121, 10096 (2004).
  31. J. L. F. Abascal, E. Sanz, R. García Fernández, and C. Vega, J. Chem. Phys. 122, 234511 (2005).
  32. J. L. F. Abascal and C. Vega, J. Chem. Phys. 123, 234505 (2005).
  33. R. Iftimie, P. Minary, and M. E. Tuckerman, Proc. Nat. Acad. Sc. 102(19), 6654 (2005).
  34. A. C. T. van Duin, C. Zou, K. Joshi, V. S. Bryantsev, and W. A. Goddard, Computational Catalysis 14, 223 (2013).
  35. W. Zhang and A. C. T. van Duin, J. Phys. Chem. B. 122, 4083 (2018).
  36. J. L. Achtyl, R. R. Unocic, L. Xu, Y. Cai, M. Raju, W. Zhang, R. L. Sacci, I. V. Vlassiouk, P. F. Fulvio, P. Ganesh, D. J. Wesolowski, S. Dai, A. C. T. van Duin, M. Neurock, and F. M. Geiger, Nat. Comm. 6, 6539 (2015).
  37. O. R. Gittus and F. Bresme, J. Chem. Phys. 155, 114501 (2021).
  38. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Теоретическая физика, том V, Статистическая физика. Том 1, 5-е изд., Физматлит, М. (2003), 616 c.
  39. Д. В. Сивухин, Общий курс физики. Том 2. Термодинамика и молекулярная физика, 6-е изд., стереот., Физматлит, М. (2021), 544 с.
  40. I.-C. Yeh and G. Hummer, J. Phys. Chem. B 108(40), 15873 (2004).
  41. M. F. Chaplin, Structure and Properties of Water in its Various States. Encyclopedia of Water: Science, Technology, and Society. Part I., Wiley, NY (2019).
  42. M. Matsumoto, T. Yagasaki, and H. Tanaka, J. Chem. Phys. 39(1), 61 (2017).
  43. А. В. Ланкин, Г. Э. Норман, М. А. Орехов, Журнал физической химии 90(5), 710 (2016).
  44. A. V. Lankin and M. A. Orekhov, J. Phys. Conf. Ser. 774, 012035 (2016).
  45. A. K. Rappe and W. A. Goddard III, J. Phys. Chem. A 95(8), 3358 (1991).
  46. A. Nakano, Comput. Phys. Commun. 104(1–3), 56 (1997).
  47. S. Plimpton, J. Comp. Phys. 117 (1), 1 (1995).
  48. V. Stegailov, E. Dlinnova, T. Ismagilov, M. Khalilov, N. Kondratyuk, D. Makagon, A. Semenov, A. Simonov, G. Smirnov, and A. Timofeev, Int. J. High Perform. Comput. Appl. 33(3), 507 (2019).
  49. E. Dlinnova, S. Biryukov, and V. Stegailov, Advances in Parallel Computing 36, 574 (2020).
  50. A. Shamsutdinov, M. Khalilov, and T. Ismagilov, Proc. Int. Conf. Mat. Mod. Supercomp. Tech. 36, 401 (2020).
  51. M. Holz, S. R. Heil, and A. Sacco, Phys. Chem. Chem. Phys. 2, 4740 (2000).
  52. P. Atkins and J. de Paula. Physical Chemistry, Oxford University Press, Oxford (2002), 1149 с.
  53. А. А. Александров, К. А. Орлов, В. Ф. Очков, URL: http://twt.mpei.ac.ru/rbtpp/index.html.
  54. А. А. Александров, К. А. Орлов, В. Ф. Очков, Теплофизические свойства рабочих веществ теплоэнергетики, МЭИ, М. (2009), 224 с.
  55. J. H. Simpson and H. Y. Carr, Phys. Rev. 111 (5), 1201 (1958).
  56. K. Yoshida, N. Matubayasi, and M. Nakahara, J. Chem. Phys., 129, 214501 (2008).

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025