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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于离子同位素效应计算领域,尤其涉及一种计算溶液中离子扩散同位素效应的方法。
技术介绍
1、同位素含量测量在近二十年来成为考察岩石和水相互作用等多种地球化学过程的常用工具,水相扩散引起的同位素分馏大小可以用于解释饱和地球化学系统中稳定同位素比值趋势以及考察同位素的分离可能性。目前已有多种实验设计被用于确定水相扩散中的同位素分馏大小,如聚丙烯酰胺和硅胶水凝胶法、graham型扩散实验、折射率剖面图法等,然而这些实验方法在实际测量同位素效应β时存在难以测量准确的问题,如tryroler等人测得ar的β值为0.508,而tempest和emerson测得的ar的β值为0.0371;水溶液中由于离子浓度以及测量方法的不同,实验上得到数值比较分散的离子同位素效应,在0.000至0.05之间。因此,可使用分子动力学(md)模拟方法对溶液下离子的同位素效应进行测量。
2、利用分子动力学模拟对离子存在的稳定同位素的同位素效应测量存在一个难题,例如li+的稳定同位素为6li+/7li+,由于这两个稳定同位素的质量只相差一个中子的质量,直接模拟6li+/7li+的扩散系数与质量的关系并不能准确测量li+的同位素效应。因此,需要一个能准确测量溶液中离子扩散同位素效应的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对目前对离子同位素的扩散分馏和同位素效应实验测量不准确的问题,提供一种将同位素质量放大并对扩散系数和质量的取双对数进行线性拟合的方法,得到较为准确的同位素效应。
< ...【技术保护点】
1.一种计算溶液中离子扩散同位素效应的方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的计算溶液中离子扩散同位素效应的方法,其特征在于,所述建立水溶液模型的过程包括构建体相水溶液体系和构建石墨烯通道水溶液体系;
3.根据权利要求2所述的计算溶液中离子扩散同位素效应的方法,其特征在于,所述体相水溶液体系的模拟盒子尺寸为3.0nm×3.0nm×3.0nm,包括895个水分子和1个离子;
4.根据权利要求1所述的计算溶液中离子扩散同位素效应的方法,其特征在于,所述将离子同位素的质量进行放大的过程包括,
5.根据权利要求4所述的计算溶液中离子扩散同位素效应的方法,其特征在于,所述对应在top文件中将离子同位素的质量进行放大的过程包括,将离子质量设置成0.5m至128m,其中m为离子的稳定同位素最小质量,系数为放大或缩小的倍数。
6.根据权利要求4所述的计算溶液中离子扩散同位素效应的方法,其特征在于,所述NPT系综预平衡模拟模拟的模拟步长为1fs至2fs,模拟时间为10ns至20ns;
7.根据权利要求1所述的计算溶液
8.根据权利要求7所述的计算溶液中离子扩散同位素效应的方法,其特征在于,所述根据NVT系综成品模拟中离子的模拟轨迹进行自扩散系数分析的分析时间为10ns至60ns。
9.根据权利要求1所述的计算溶液中离子扩散同位素效应的方法,其特征在于,将所述离子同位素的自扩散系数和对应的离子质量取双对数进行线性拟合获得离子扩散同位素效应的过程包括,
10.根据权利要求9所述的计算溶液中离子扩散同位素效应的方法,其特征在于,所述将由均方位移MSD方法得到的离子同位素扩散率和对应的离子质量取双对数进行线性拟合的公式表达式为:
...【技术特征摘要】
1.一种计算溶液中离子扩散同位素效应的方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的计算溶液中离子扩散同位素效应的方法,其特征在于,所述建立水溶液模型的过程包括构建体相水溶液体系和构建石墨烯通道水溶液体系;
3.根据权利要求2所述的计算溶液中离子扩散同位素效应的方法,其特征在于,所述体相水溶液体系的模拟盒子尺寸为3.0nm×3.0nm×3.0nm,包括895个水分子和1个离子;
4.根据权利要求1所述的计算溶液中离子扩散同位素效应的方法,其特征在于,所述将离子同位素的质量进行放大的过程包括,
5.根据权利要求4所述的计算溶液中离子扩散同位素效应的方法,其特征在于,所述对应在top文件中将离子同位素的质量进行放大的过程包括,将离子质量设置成0.5m至128m,其中m为离子的稳定同位素最小质量,系数为放大或缩小的倍数。
6.根据权利要求4所述的计...
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