[發明專利]一種促進細顆粒物團聚的水溶性聚合物篩選方法

在審

• 申請號: 202010897345.7
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112069674A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 吳韜;楊剛;史楷岐;羅象;陳藝珮;張銘潔
• 申請（專利權）人: 寧波諾丁漢新材料研究院有限公司;寧波諾丁漢大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11473
• 代理人: 胡天人

本發明提供了一種促進細顆粒物團聚的水溶性聚合物篩選方法，包括以下步驟：S100、在Materials Studio軟件中構建聚合物模型和細顆粒物模型；S200、利用Layer工具將聚合物模型和細顆粒物模型放在一起構造相互作用模型；S300、利用Forcite模塊對相互作用模型進行Dynamic模擬；S400、根據Dynamic模擬的結果計算聚合物與細顆粒物表面的相互作用能量；S500、根據聚合物與細顆粒物表面的相互作用能量評價聚合物促進細顆粒物團聚效果，相互作用能量絕對值越高，則促進聚合物促進細顆粒物團聚效果越好。本發明通過研究水溶性聚合物與細顆粒物的相互作用機理，提出一種快捷、準確的團聚劑篩選方法，可以大幅提高應用于細顆粒物團聚的化學團聚劑的篩選效率和準確率。

技術領域

本發明涉及細顆粒物控制技術領域，具體而言，涉及一種促進細顆粒物團聚的水溶性聚合物篩選方法。

背景技術

燃煤在中國的能源結構中占據著最大的份額，而燃煤煙氣中存在氮氧化物、二氧化硫以及顆粒物等污染物質，會對環境造成破壞，目前燃煤污染問題越來越得到了公眾的重視。

研究表明，燃煤煙氣中的顆粒物大多數都可以通過除塵裝置捕集去除，但是顆粒物中細顆粒物，尤其是PM2.5卻很難除去?，F有技術中，控制燃煤煙氣中的細顆粒物的主要技術方法為在除塵器前端對煙氣進行預處理，使細顆粒物增大，以提高除塵器的捕集效率。而化學團聚是對增大顆粒物的重要方法，其具有可操作性高、成本低等特點，具有廣闊的應用前景。

化學團聚的工藝原理為向煙道中噴入團聚劑，使細顆粒物團聚長大，所以團聚劑的選擇是化學團聚的技術核心及關鍵部分。通常高分子聚合物具有較長分子鏈，通過空間架橋的方式可以更好團聚細顆粒物，是比較優選的團聚劑。但是高分子聚合物種類眾多，如果利用現有的實驗方法從中篩選出合適的團聚劑，研究成本巨大，效率低下，且很難篩選出合適的團聚劑。

發明內容

本發明解決的問題是如何提高團聚劑篩選效率和準確度。

為解決上述問題，本發明提供一種促進細顆粒物團聚的水溶性聚合物篩選方法，包括以下步驟：

S100、在Materials Studio軟件中構建聚合物模型和細顆粒物模型；

S200、利用Layer工具將聚合物模型和細顆粒物模型放在一起構造相互作用模型；

S300、利用Forcite模塊對相互作用模型進行Dynamic模擬；

S400、根據Dynamic模擬的結果計算聚合物與細顆粒物表面的相互作用能量；

S500、根據聚合物與細顆粒物表面的相互作用能量評價聚合物促進細顆粒物團聚效果，相互作用能量絕對值越高，則促進聚合物促進細顆粒物團聚效果越好。

可選地，所述步驟S400中，利用以下公式計算聚合物與細顆粒物表面的相互作用能量，

E_(Inter)＝E_{(Surface/Polymer)}-E_(Surface)-E_(Polymer)；

其中，E_(Inter)為聚合物與細顆粒物表面的相互作用能量，E_{(Surface/Polymer)}為相互作用模型的能量，E_(Surface)為細顆粒物模型的能量，E_(Polymer)聚合物模型的能量。

可選地，所述步驟S100中，選取SiO₂構建超晶胞模型，并利用Forcite模塊進行結構優化得到細顆粒物模型。