超临界水中硫酸钠结晶动力学的分子动力学模拟

来源：计算物理杂志2020年第2期北京时间：

作者：周璐, 马红和

摘要：在超临界水反应器中，硫酸钠是易造成堵塞的一种常见无机盐，研究其结晶动力学对于防盐沉积反应器的设计具有重要意义.本文采用LAMMPS分子动力学模拟软件研究硫酸钠在超临界水中的微观结晶过程，其中水分子采用SPC/E模型，离子-离子、离子-水分子相互作用采用Coulumb和Lennard-Jones联合势能函数.结果表明：水对离子的静电屏蔽作用随温度升高而增强、随密度减小而减弱；增大超临界水的温度和密度有利于离子扩散，进而促进离子相互碰撞、成核；在模拟的超临界水参数范围内，其成核速率的数量级为1029cm-3·s-1，生长速率为(19.8~25.8) m·s-1.

关键词：超临界水, 硫酸钠, 成核, 生长, 分子动力学模拟