分子模拟在化工中的应用

分子模拟在化工中的应用

分子模拟在化工中的实际应用有，催化剂研发、油田化学、高分子特质、化学工程、重质油特征等。更具体一点如，催化剂的吸附和扩散性质对确定催化剂所能达到的选择性十分重要，可用分子模拟研究催化剂的吸附和扩散性质、温度对扩散系数的影响来筛选催化剂。又如炼油化工行业中大量的生产装置（如常压减压蒸馏、催化裂化、乙烯裂解等）中广泛存在着分离和反应过程。而分离和反应过程的开发和设计 需要提供在各种条件下系统的热力学性质、传递性质及反应动力学性质，而这些性质从根本上来说都是分子的性质，决定于分子结构和相应的分子间相互作用，可用分子模拟技术来进行辅助设计。再如，在重质油特征方面，分子模拟可用于催化裂化及催化加氢反应特性的分子结构特性，并从微观角度探索反应物分子在反应过程中所发生的变化。

催化剂的研发

研究催化剂的扩散和吸附：催化剂的吸附和扩散性质对确定催化剂所能达到的选择性十分重要。分子模拟技术的发展及应用，为催化剂的吸附和扩散性质、温度对扩散系数的影响、选择合适的催化剂提供了优良的工具。

催化剂的结构解析：利用分子模拟可以对催化剂表面微观结构的深入了解，确定催化剂的表面参数。

油田化学的应用

借助分子模拟技术，可在分子水平上研究油气生产中一些化学现象的微观本质和设计油田化学剂，可以很好地加深地下情况的进一步认识。

对粘土矿物的膨胀情况的研究：研究水分子在粘土表面的吸附特性和粘土层间水的性质，防止粘土膨胀、分散和运移。

模拟碳酸盐矿物的结晶生长和表面形态：可用分子模拟预测碳酸盐矿物的表面结构、形态和生长速度，考察温度对自由能、热容等热力学性质的影响，判断油气的沉积环境。

高分子的设计

材料的结构表征和性质解析：模拟凝胶过程，充分表征溶胶相的量、组分以及凝胶相的结构，来预测它们的模量。还可以模拟高分子的结晶、共聚物的结构和性能关系。

分子共混体系的预报：用分子模拟的方法可以判断哪些高分子能够共混，获得特定物理性质的高分子材料。

化学工程的应用

利用分子模拟技术可以建立状态方程、研究相界面以及分子扩散性质。

重质油特征应用

分子模拟可用于催化裂化及催化加氢反应特性的分子结构特性，并从微观角度探索反应物分子在反应过程中所发生的变化。

化工分子模拟软件

化工分子模拟软件有哪些？常用的化工分子模拟软件有Gaussian、Amber、Discovery Studio、Materials Studio、NWChem和Aspen Plus等。