分子模拟十六烷基三甲基溴化铵对石油污染物在粗糙石英砂表面脱附的影响

溶剂萃取法广泛应用于石油污染土壤的修复,萃取前后土壤微观结构的改变会影响石油污染物在土壤中的迁移和传递。本文利用分子动力学模拟方法,通过在石英砂表面上构造不同的凹槽代表矿物表面粗糙的结构,研究十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）水溶液萃取石油污染物（正十二烷）的过程。结果表明：①脱附过程的主要驱动力为凹槽外的正十二烷和CTAB分子与凹槽内正十二烷分子之间的相互作用;②凹槽的宽度减小或者凹槽的深度增加,均会增加槽内正十二烷分子的脱附难度,同时还会影响CTAB分子的促进脱附效果;③CTAB分子对石油脱附的促进效果随其浓度的增加而减弱,当持续增加体系中CTAB的含量时（不同模拟体系中的CTAB分子数量分别为0、16、32）,会抑制其促进脱附的效果。     

分子模拟多溴联苯醚在石英砂纳米孔中的吸附行为

多溴联苯醚(PBDE)是一种广泛使用的阻燃剂,也是普遍关注的持久性有机污染物之一。利用分子模拟手段建立5种低溴代PBDE分子(BDE-28、BDE-47、BDE-77、BDE-99、BDE-153)在石英砂纳米孔(2.0nm、2.5nm、3.0nm、3.5nm)中的吸附模型,利用孔径变化模拟土壤的物理老化过程,并研究土壤有机质(SOM)对PBDE吸附能与均方位移(MSD)的影响。结果表明,孔径的缩小降低了体系的总势能和非键能,使其体系更加稳定;然而PBDE与石英砂之间的吸附能随孔径的缩小而增大,且该吸附能以范德华力为主,占体系吸附能的84.0%。SOM的加入则导致体系的总势能和非键能以及PBDE与石英砂之间的吸附能均降低,虽然与石英砂孔内表面的吸附能降低有利于PBDE分子的迁移,但由于SOM与PBDE之间的吸附作用占主导,抑制了PBDE在纳米孔中的扩散,因此PBDE的MSD值反而降低。