汽-液界面上纳米颗粒润湿密度泛函理论研究

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第一章绪论

1.1引言

1.2润湿分类、机理

1.2.1润湿分类

1.2.2润湿机理

1.3润湿研究的实验方法

1.3.1浸入法

1.3.2微滴法

1.3.3座滴法

1.4润湿研究的分子模拟方法

1.4.1蒙特卡罗模拟法(Monte Carlo，简称MC)

1.4.2分子动力学模拟法(Molecular Dynamics，简称MD)

1.5润湿研究的统计热力学方法

1.5.1积分方程(OZ)

1.5.2重整化群(RG)

1.5.3基本度量理论(MFMT)

1.5.4密度泛函基础理论(DFT)

1.5.5一阶平均球近似状态方程(FMSA)

1.6本论文研究内容及创新点

1.6.1研究目的

1.6.2研究内容及思路

第二章相平衡计算

2.1引言

2.2研究体系介绍

2.2.1原始研究体系

2.2.2LJ／s势能的Yukawa形式

2.3 LJ／s流体的FMSA理论

2.3.1理想项Helmholtz自由能计算

2.3.2超额排斥项Helmholtz自由能计算

2.3.3超额色散项Helmholtz自由能计算

2.4相平衡计算

2.4.1非临界区汽-液相平衡计算

2.4.2临界区汽-液相平衡RG理论计算

2.4.3液固相平衡胞腔理论计算

2.5计算结果及讨论

2.6本章小结

第三章流体界面张力的FMSA理论研究

3.1引言

3.2 FMSA理论改进

3.2.1外场形式推导

3.2.2色散项球形表达式修正

3.3球形表面张力密度泛函计算方法

3.3.1平板表面张力密度泛函计算方法

3.3.2球形表面张力密度泛函计算方法推导

3.4计算结果及讨论

3.4.1流体密度分布

3.4.2表面张力

3.5本章小结

第四章Tolman长度计算

4.1引言

4.2Toman长度计算方法

4.3计算结果及讨论

4.3.1Tolman长度预测弯曲表面张力

4.3.2Tolman长度与流体密度的关系

4.3.3Tolman长度随温度的变化

4.4本章小结

第五章线张力及润湿角的FMSA理论研究

5.1引言

5.2球形表面线张力精确计算推导

5.2.1杨氏方程的修正

5.2.2三相共存表面能和两相独立表面能的计算

5.2.3联立求解线张力

5.3计算结果及结论

5.3.1线张力对润湿角的修正效果

5.3.2线张力值的特性

5.3.3润湿角的特性

5.3.4完全润湿及完全不润湿研究

5.4本章小结

结论

参考文献

致谢

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