《離子在帶電納米孔內結構和傳遞的密度泛函理論研究》是依託清華大學，由於養信擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：離子在帶電納米孔內結構和傳遞的密度泛函理論研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：於養信
- 項目類別：面上項目
- 負責人職稱：教授
- 批准號：20676065
- 研究期限：2007-01-01 至 2009-12-31
- 申請代碼：B0801
- 支持經費：28（萬元）
項目摘要
生物離子通道和納濾膜材料都具有帶電的納米孔，研究各種離子在帶電納米孔內的平衡結構和穩態傳遞行為對於生物化學、海水淡化和化工污水處理等工藝以及燃料電池和納米電動機等新技術開發都有著重要的科學價值和理論意義。本研究在申請人改進的硬球流體基本度量理論的基礎上，用原始的平均球近似理論得到的超額Helmholtz自由能的解析表達式，選擇合適的靜電項權函式，計入離子靜電作用項的貢獻，提出能預測離子在帶電納米孔內分布的新密度泛函理論，並用正則系綜Brown動力學模擬數據加以檢驗，用於納濾膜電位的計算。然後將所建立的密度泛函理論與Nernst-Planck方程耦合，建立離子在帶電納米孔中擴散通量的新計算方法，並用雙控體積Brown動力學模擬進行檢驗。根據實驗數據確定膜結構參數和離子的微觀模型參數，將所建立的方法用於納濾膜分離各種電解質溶液的通量和截流率的計算，滿足膜法海水淡化和污水處理工藝設計的需要。
