Molecular Dynamics Simulation of Water-Based Fracturing Fluids in Kaolinite Slit Pores

高岭石 三水铝石 分子动力学 介孔材料 氢键 化学 吸附 水溶液 柠檬酸 盐(化学) 分子 化学工程 无机化学 化学物理 计算化学 矿物学 物理化学 有机化学 催化作用 工程类
作者
Konstantinos D. Papavasileiou,Vasileios K. Michalis,Loukas D. Peristeras,Manolis Vasileiadis,Alberto Striolo,Ioannis G. Economou
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:122 (30): 17170-17183 被引量:46
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.8b03552
摘要

The adsorption behavior inside kaolinite mesopores of aqueous solutions of various salts and additives is investigated using Molecular Dynamics simulations. In particular, we examine the various combinations of water + salt, water + additive, and water + salt + additive mixtures, where the salts are NaCl, CsCl, SrCl2, and RaCl2 and the additives are methanol and citric acid. Citric acid is modeled in two forms, namely, fully protonated (H3A) and fully deprotonated (A3–), the latter being prevalent in neutral pH conditions, in accordance with the kaolinite structure employed. The force fields used for the individual system components include CLAYFF for the kaolinite mesopores, SPC/E for water, parameters optimized for the SPC/E water model based on hydration free energies (HFE) for ions, and general Amber force field (GAFF) for the additives. The spatial distributions along the kaolinite pore are delineated and reveal the preferential adsorption behavior of the various species with respect to the gibbsite and siloxane surface, as well as the effect on this behavior of the interactions between the various species. Furthermore, we examine the hydrogen bonds formed between the kaolinite surfaces and water molecules as well as the additives. For the case of citric acid, which tends to aggregate, a cluster analysis is also carried out, in order to examine the effect of the various ions on the cluster formation. Finally, through the calculation of lateral diffusion coefficients and mean residence times, we provide insights on the mobility of the various species inside the kaolinite mesopores.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
2秒前
丘比特应助不甜采纳,获得40
4秒前
5秒前
6秒前
。。。完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
烧烤完成签到,获得积分10
7秒前
朴素乐菱完成签到,获得积分10
7秒前
执着幻雪发布了新的文献求助10
7秒前
大个应助CQ采纳,获得10
13秒前
Anatee完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
hyfwkd完成签到,获得积分10
13秒前
潘志强发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
听风随影完成签到,获得积分20
15秒前
科研通AI2S应助立军采纳,获得10
19秒前
脑洞疼应助张默言采纳,获得10
19秒前
我是老大应助JamesTYD采纳,获得10
19秒前
慕青应助L柒采纳,获得10
19秒前
香蕉觅云应助含糊的雨安采纳,获得10
20秒前
李雩完成签到,获得积分10
21秒前
帅气啊吴发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
Aiopr发布了新的文献求助10
22秒前
25秒前
听风随影发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
领导范儿应助Q123ba叭采纳,获得10
25秒前
26秒前
阿祖完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
28秒前
JamesTYD发布了新的文献求助10
29秒前
31秒前
可爱的函函应助阿祖采纳,获得10
32秒前
张默言发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
illuminate完成签到 ,获得积分10
32秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Musculoskeletal Pain - Market Insight, Epidemiology And Market Forecast - 2034 2000
Animal Physiology 2000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3743461
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3286043
关于积分的说明 10049030
捐赠科研通 3002696
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1648356
邀请新用户注册赠送积分活动 784617
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 750780