博导熬夜1个月:揭开温度对TiO2-H2O影响的真相! 难的是通过分子动力学(MD)模拟TiO₂-H₂O和Ag/TiO₂-H₂O界面(298–368 K)!下面给大家分析分析一下! 图 1:锐钛矿型 TiO2(101)的表面模型(a)、Ag20链模型的俯视图(b),以及不含(c)和含(d)Ag20链的 TiO2 - H2O系统模型,其中红色球体代表氧原子,灰色-白色球体代表钛原子,浅蓝色球体代表银原子。 图 2:不含银原子的 TiO2表面模型(a)以及含银原子的 TiO2表面模型(b)。  图3:98 K条件下,1200 皮秒时的截面图像以及 TiO2表面在无银纳米粒子(a、c)和有银纳米粒子(b、d)情况下的表面水密度分布情况。 图 4:在298 K条件下,未添加银纳米粒子的 TiO2表面的电荷密度分布、电场强度分布以及界面静电势分布(a、c、e);以及添加银纳米粒子后的 TiO2表面的上述分布(b、d、f)。 图 5:在298 K条件下,TiO2表面系统中无银纳米粒子(a)和有银纳米粒子(b)时,其内部亥姆霍兹层(IHL)、外部亥姆霍兹层(OHL)以及本体相区域(Bulk)内的水分子的 MSD曲线。 图 6:TiO2表面负载有银的体系中,Ti5c-Ow(a)、O2c-Hw(b)和 Ag-Ow(c)的径向分布函数。 图7:TiO2 的能带结构及表面原子态密度图(a、c)和 Ag/TiO2 的能带结构及表面原子态密度图(b、d),Ag原子在 Ag/TiO2表面的态密度图(e)以及 TiO2与 Ag/TiO2 结合时的态密度图(f)。  图8:水分子在 TiO2(a、c)和 Ag/TiO2(b、d)表面的吸附结构及变形电子密度分布。蓝色虚线表示氢键,而在 a 和 b两图中红色虚线表示紧密相互作用。在 c 和 d两图中,红色和蓝色分别表示电子密度的增加和减少。 图 9 :Ag/TiO2H2O系统在表层水密度峰值(a)、亥姆霍兹层宽度(b)、表层电荷密度范围(c)、表层电场强度范围(d)、表层静电势(e)以及扩散系数(f)方面的温度趋势。 图10:不同温度下水分子在 TiO2表面和 Ag/TiO2表面的解吸时间。 #模拟计算#博导#水分子#科研日常#代算
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3月前
雨水的主要成分是水(化学式H2O),有少量二氧化硫(化学式SO2)、二氧化氮(化学式NO2),通常雨水的PH值约为5.6, PH值小于5.6的雨水为 酸雨,如遇雷雨,雨水中会含有少量臭氧分子(因闪电造成),还有空气中各种各样的杂质和浮尘。 地球上的水受到太阳光的照射之后,就变成水蒸气被蒸发到空气中。 水蒸气在高空遇到冷空气便凝聚成小水滴。这些小水滴都很小,直径只有0.0001~0.0002毫米,最大也只有0.002毫米。它们又小又轻,被空气中的上升气流托在空中。就是这些小水滴在空中聚成了云。这些小水滴要变成雨滴降到地面,它的体积大约要增大100多万倍。 它主要依靠两个手段: 其一是凝结和凝华增大。 其二是依靠云滴的碰撞并增大。 在雨滴形成的初期,云滴主要依靠不断吸收云体四周的水气来使自己凝结和凝华。如果云体内的水汽能源源不断得到供应和补充,使云滴表面经常处于过饱和状态,那么,这种凝结过程将会继续下去,使云滴不断增大,成为雨滴。但有时云内的水气含量有限,在同一块云里,水汽往往供不应求,这样就不可能使每个云滴都增大为较大的雨滴,有些较小的云滴只好归并到较大的云滴中去。 如果云内出现水滴和冰晶共存的情况,那么,这种凝结和凝华增大过程将大大加快。当云中的云滴增大到一定程度时,由于大云滴的体积和重量不断增加,它们在下降过程中不仅能赶上那些速度较慢的小云滴,而且还会“ 吞并”更多的小云滴而使自己壮大起来。当大云滴越长越大,最后大到空气再也托不住它时,便从云中直落到地面,成为我们常见的雨水。 除了酸雨,有颜色的雨外,还有许多有趣的雨,比如蛙雨,铁雨, 金雨,甚至钱雨。它们都是 龙卷风的杰作。 类型特点 雨天 锋面雨(梅雨) 来自海洋的暖湿气流与来自陆地的冷空气相遇,由于冷空气重,暖空气轻,暖湿气流被迫上升,遇冷凝结,形成一条很长很宽的降雨带,这就是锋面雨。 对流雨 夏季在强烈的阳光照射下,局部地区暖湿空气急剧上升,遇冷凝结,形成降雨, 这就是对流雨,气象学上叫“雷阵雨”,我们通常叫“爆天”,另外,台风雨也是属于对流雨的一种。 地形雨 来自海洋的暖湿气流,遇到山脉,被迫上升,遇冷凝结,形成降雨。 1·雨,是地球不可缺少的一部分,是几乎所有的远离河流的陆生植物补给淡水的唯一方法。 2. 雨可以灌溉农作物,利于植树造林。 3. 雨能够减少空气中的灰尘,
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