甘油对冰晶生长抑制作用的分子动力学模拟

作     者：高洋 李代禧 刘宝林 郭柏松 魏冬青 GAO Yang;LI Daixi;LIU Baolin;GUO Baisong;WEI Dongqing

作者机构：上海理工大学食品科学与工程研究所上海200093 上海东富龙科技股份有限公司注射剂实验室上海201108 上海交通大学微生物代谢国家重点实验室上海200240 

出 版 物：《高等学校化学学报》 (Chemical Journal of Chinese Universities)

年 卷 期：2019年第40卷第4期

页      面：763-769页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：上海市自然科学基金(批准号:12ZR1420400) 国家自然科学基金(批准号:51776130)资助 

主　　题：抑制机理 低温保护剂 甘油 冰晶生长 分子动力学 

摘      要：采用分子模拟方法研究了正交晶系冰晶(020)生长面在不同浓度甘油水溶液中的生长情况.通过统计分析氢键数、密度分布函数、均方根偏差和原子间径向分布函数研究了水分子和甘油分子的动态行为.结果表明,甘油分子在水溶液中可与水分子形成大量氢键,这使水分子间的氢键作用受到抑制,降低了水分子的扩散性,致使冰晶不易成核和生长;另外,一些甘油分子可代替水分子吸附在晶面上,甚至占据晶格位点,这种行为打破了冰晶的对称性并且降低了冰晶的生长速率.因此,甘油可同时在晶面和液相中抑制冰晶的生长.