一种基于分子动力学模拟的制造技术

一种基于分子动力学模拟的

【技术实现步骤摘要】
一种基于分子动力学模拟的
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Cs废水处理用地聚物吸附剂的构建方法


[0001]本专利技术涉及高放射性废物处理处置研究领域，具体涉及一种基于分子动力学模拟的
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Cs废水处理用地聚物吸附剂的构建方法，即一种通过分子动力学模拟
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Cs废水处理用地聚物吸附剂的方法。

技术介绍

[0002]经济与社会不断飞速发展，人类对能源的需求量也日益增长。虽然化石燃料现在仍然是能源的主要来源，但是由于其燃烧过程中产生大量的二氧化碳，一氧化碳、二氧化硫等有害气体，同时还会产生大量的粉尘等有害颗粒物，污染大气环境，危害人们的身体健康。因此迫切需要开发新的绿色能源以减少化石能源的占比。核能就是一种高效能源，其能量密度大，费用成本低，且在发电过程中不产生任何大气污染。这些显著优点使核能成为未来一种长期可持续发展的清洁能源。
[0003]虽然核能发电的过程中不会产生大气污染，但是在核能开发利用过程中会产生放射性废物，给周围居民和环境带来巨大影响。
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Cs是一种产量很高且危害很大的放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分子动力学模拟的
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Cs废水处理用地聚物吸附剂的构建方法，其特征在于，步骤包括：(1)基本模型构建：(1.11)地聚物基本模型构建使用Na2Si2O5的分子结构作为基础模型，根据Loewenstein规则，在Materials Studio中采用原子随机替换的方法，将铝原子按一定比例替换硅原子，建立一系列不同硅铝比的地聚物分子模型；或者(1.12)地聚物基本模型构建根据地聚物理论分子模型和实验表征结果，使用Discovery Studio Visualizer建立[SiO]4四面体、[AlO]4四面体、碱金属离子Na
+
的基本结构单元，在反应力场下进行地聚物合成的反应分子动力学模拟；通过改变模拟体系中[SiO]4四面体、[AlO]4四面体的数量，对地聚物的Si/Al比进行调控，建立一系列不同Si/Al的地聚物分子模型；(1.2)CsCl溶液构建使用Materials Studio将一定数量的H2O、Cs
+
、Cl
‑
混合，建立不同尺寸大小的CsCl溶液模型；(1.3)地聚物
‑
溶液孔道模型构建使用Materials Studio将步骤(1.1)中构建的一系列不同硅铝比地聚物分子模型和步骤(1.2)中构建的不同浓度的CsCl溶液模型和/或不同尺寸大小的CsCl溶液模型进行组合，使用Materials Studio中的buildlayer模块组合成“三明治”模型；(2)力场选择选择ClayFF力场，在LAMMPS分子动力学模拟软件中进行地聚物吸附
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Cs废水的分子动力学模拟；(3)分子动力学模拟确定使用的力场后，对已经建立的不同硅铝比地聚物
‑
氯化铯溶液模型和不同孔道尺寸地聚物
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氯化铯溶液模型分别进行分子动力学模拟；模拟氯化铯溶液在结构优化后的地聚物不同尺寸孔道之间的运动情况，从而得到铯，氯离子和水分子在不同尺寸孔道模型或不同分子组分孔道模型之间的吸附和扩散情况。2.根据权利要求1基于分子动力学模拟的
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Cs废水处理用地聚物吸附剂的构建方法，其特征在于，所述的本申请步骤(1.11)中不同硅铝比地聚物分子模型的硅铝比为Si/Al＝3，2，1，模型的大小为3.根据权利要求1基于分子动力学模拟的
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Cs废水处理用地聚物吸附剂的构建方法，其特征在于，步骤(1.11)还包括对已构建的一系列地聚物吸附剂初始结构模型进行几何优化，使其均达到势函数能量最低的状态，即模型的最稳定状态，最终获得稳定的分子模型。4.根据权利要求1基于分子动力学模拟的
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Cs废水处理用地聚物吸附剂的构建方法，其特征在于，步骤(1.11)中所述的地聚物分子模型中的地聚物分子结构表面引入羟基。5.根据权利要求4基于分子动力学模拟的
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Cs废水处理用地聚物吸附剂的构建方法，其特征在于，所述的地聚物分子模型表面引入羟基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞，徐亦冬，李强，王佳雷，张军，
申请(专利权)人：浙大宁波理工学院，
类型：发明
国别省市：