报告题目：水异相成核机制的分子动力学模拟研究

报告时间：2023 年 7 月 17 日 (周一) 下午15:00

报告地点：3号楼 307会议室

报告人：张传彪 副教授

邀请人：周昕 研究员

摘要：自然界中的结冰过程通常都是异相成核过程，物质表面的多种微观性质都会影响表面水的结冰机制。我们使用分子动力学模拟研究了亲疏水位点混杂排列表面上的和受限空间中的水结冰过程。我们发现表面水的类冰预排列结构和尺寸对表面的成核过程有重要影响。这种预排列结构有利于降低成核能垒，当表面上出现足够大的类冰预排列结构时，表面能促进结冰。表面的整体平均性质并不能直接反映出表面的结冰能力，决定整个表面结冰能力的其实是临界核尺寸内的性质。通过研究受限空间导致的水结冰过程，我们发现受限空间内部和外部水的结冰机制都会受到受限距离和尺寸的影响。当受限空间的距离和尺寸恰当时，受限水会出现类冰预排列结构，从而容易结冰，受限水结冰后会进而诱导受限空间外部的体相水结冰。我们还发现，不同于体相冰，二维受限冰的锯齿面（主棱面）比扶手椅面（次棱面）更容易促进结冰。这些结果能使我们能更好的理解水的异相成核过程。