甘油对冰晶生长抑制作用的分子动力学模拟

采用分子模拟方法研究了正交晶系冰晶(020)生长面在不同浓度甘油水溶液中的生长情况.通过统计分析氢键数、 密度分布函数、 均方根偏差和原子间径向分布函数研究了水分子和甘油分子的动态行为.结果表明,甘油分子在水溶液中可与水分子形成大量氢键,这使水分子间的氢键作用受到抑制,降低了水分子的扩散性,致使冰晶不易成核和生长;另外,一些甘油分子可代替水分子吸附在晶面上,甚至占据晶格位点,这种行为打破了冰晶的对称性并且降低了冰晶的生长速率.因此,甘油可同时在晶面和液相中抑制冰晶的生长.