Structural behavior of aqueous <i>t</i>-butanol solutions from large-scale molecular dynamics simulations
Notice bibliographique
Résumé
Large-scale molecular dynamics simulations are reported for aqueous t-butanol (TBA) solutions. The CHARMM generalized force field (CGenFF) for TBA is combined with the TIP4P/2005 model for water. Unlike many other common TBA models, the CGenFF model is miscible with water in all proportions at 300 K. The main purpose of this work is to investigate the existence and nature of a microheterogeneous structure in aqueous TBA solutions. Our simulations of large systems (128 000 and 256 000 particles) at TBA mole fractions of 0.06 and 0.1 clearly reveal the existence of long-range correlations (>10 nm) that show significant variations on long time scales (∼50 ns). We associate these long-range slowly varying correlations with the existence of supramolecular domainlike structures that consist of TBA-rich and water-rich regions. This structure is always present but continually changing in time, giving rise to long-range slowly varying pair correlation functions. We find that this behavior appears to have little influence on the single particle dynamics; the diffusion coefficients of both TBA and water molecules lie in the usual liquid state regime, and mean square displacements provide no indication of anomalous diffusion. Using our large system simulations, we are able to reliably calculate small angle x-ray scattering and small angle neutron scattering spectra, except at a very low wave vector, and the results agree well with recent experiments. However, this paper shows that simulation of the relatively simple TBA/water system remains challenging. This is particularly true if one wishes to obtain properties such as Kirkwood-Buff factors, or scattering functions at a low wave vector, which strongly depend on the long-range behavior of the pair correlations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».