微納可控異質(zhì)凝結(jié)增長(zhǎng)機(jī)理研究

主講人 : 陳龍飛 教授

超細(xì)顆粒物（UFPs，粒徑<100 nm）因其高比表面積、強(qiáng)吸附性及強(qiáng)呼吸系統(tǒng)穿透能力，可通過(guò)表面吸附重金屬與多環(huán)芳烴等毒性物質(zhì)引發(fā)心肺疾病。凝結(jié)核顆粒計(jì)數(shù)法（CPC）作為一種高效檢測(cè)技術(shù)，其原理是通過(guò)凝結(jié)介質(zhì)使UFPs表面發(fā)生相變生長(zhǎng)至微米級(jí)，進(jìn)而利用光學(xué)手段實(shí)現(xiàn)顆粒數(shù)目濃度的精準(zhǔn)測(cè)量。本講座圍繞報(bào)告者的研究展開(kāi)：采用環(huán)境掃描電鏡觀(guān)測(cè)與分子動(dòng)力學(xué)模擬相結(jié)合的方法，系統(tǒng)揭示了微納尺度下異質(zhì)凝結(jié)的增長(zhǎng)機(jī)理，重點(diǎn)闡明了表面微納結(jié)構(gòu)對(duì)凝結(jié)過(guò)程的強(qiáng)化調(diào)控機(jī)制。首先，基于第一性原理構(gòu)建的機(jī)器學(xué)習(xí)勢(shì)能面模型與傳統(tǒng)水分子半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行對(duì)比，明確了不同模型在凝結(jié)相變過(guò)程中的適用性。其次，通過(guò)巨正則蒙特卡洛-分子動(dòng)力學(xué)（GCMC-MD）耦合模擬發(fā)現(xiàn)：微納結(jié)構(gòu)表面孔隙（凹陷結(jié)構(gòu)）可顯著促進(jìn)水分子成核初期的團(tuán)簇化進(jìn)程，且在特定親疏水性條件下，凝結(jié)團(tuán)簇會(huì)呈現(xiàn)有序的空間分布特征。最后，研究還拓展分析了多納米顆粒共存體系中凝結(jié)過(guò)程。

主講人簡(jiǎn)介：

陳龍飛，北京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院教授，杭州市北京航空航天大學(xué)中法航空研究院副院長(zhǎng)，博導(dǎo)，入選北京市科技新星。本科畢業(yè)于清華大學(xué)汽車(chē)工程系，碩士獲得德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程和清華大學(xué)車(chē)輛工程雙碩士學(xué)位，博士畢業(yè)于英國(guó)牛津大學(xué)工程系。擔(dān)任國(guó)際民航組織SAE工作組中國(guó)代表和歐盟車(chē)輛排放PMP工作組成員，參與下一代國(guó)際航空與機(jī)動(dòng)車(chē)顆粒排放法規(guī)制定；任中國(guó)內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)航空內(nèi)燃機(jī)分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)和副主任委員等。主要研究領(lǐng)域?yàn)楹娇窄h(huán)境與氣候、燃燒源和大氣污染物檢測(cè)、微納多相流測(cè)試與表征等。主持科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、JKW等國(guó)家級(jí)項(xiàng)目10余項(xiàng)。研制的顆粒檢測(cè)樣機(jī)在中國(guó)航發(fā)、中國(guó)原子能、東風(fēng)汽車(chē)等單位成功示范應(yīng)用。榮獲中法團(tuán)隊(duì)合作創(chuàng)新研發(fā)獎(jiǎng)、中國(guó)內(nèi)燃機(jī)學(xué)會(huì)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)顆粒測(cè)試獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等。