计算机模拟离子液体对温室气体二氧化碳吸附性能的研究

本科研申请的目的在于通过计算机模拟深入了解离子液体对温室气体二氧化碳的吸附机理，并在此基础上设计对于二氧化碳具有高选择性吸附的功能离子液体。具体研究方法为：（1）使用从头算方法以及从头算分子动力学方法计算离子液体与二氧化碳相互作用的优化结构以及吸附、脱附的动力学过程，并在此基础上发展出一套精确的离子液体与二氧化碳相互作用的极化分子力场模型；（2）使用分子动力学模拟研究离子液体吸附二氧化碳的溶液结构以及动力学性质；（3）使用蒙特卡罗方法研究二氧化碳在离子液体中的溶解度。选取并设计不同的阴、阳离子（包括相同阳离子不同的侧链取代基）构成的离子液体体系，通过计算机模拟，探索离子液体结构与功能间的关联，找出提高二氧化碳在离子液体中溶解度的关键因素。为发展对二氧化碳具有高选择性吸附的功能离子液体的设计和预测提供计算机模拟基础，并为功能离子液体吸附二氧化碳的实际应用提供理论指导。