[发明专利]判断二元液液互溶性的方法及装置

权利要求书

1.一种判断二元液液互溶性的方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：获取两种物质的分子结构，并对所述两种物质的分子结构进行结构优化；

S2：将所述两种物质按照预设比例建立至少一个元包；

S3：对所述至少一个元包进行结构优化，选取能量最低的元包；

S4：对选取的元包进行分子动力学优化；

S5：在优化后的元包中选取两种物质的分子、原子或者基团进行径向分布函数RDF分析；

S6：根据RDF分析结果，判断所述两种物质的互溶性。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

S7：根据所述预设比例的两种物质在不同温度下的互溶性，重新确定所述两种物质的比例，重复步骤S2至步骤S6；

S8：根据所述两种物质在不同温度及不同比例条件下的互溶性结果，生成所述两种物质对应的二元液-液相图。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2，包括：

根据预设的质量比例，获得所述两种物质的分子数，在第一预设条件下按照所述两种物质的分子数建立至少一个元包；

其中，每个所述元包中的原子总数为500～5000，所述元包的数量为1～20，所述第一预设条件包括：温度为200k～500k、目标密度为0.5～1.2g/cm³、晶胞类型为周期型晶胞。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3，包括：

基于Compass力场、PCFF力场、CVFF力场、Universal力场中的一种力场，采用最速下降法Steepest Descent、共轭梯度法Conjugate Gradient、牛顿法Newton及综合法Smart Minimizer中的一种方法对所述至少一个元包进行能量最小化计算，获得并保留能量最低的元包。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4，包括：

采用微正则系综NVE、正则系综NVT及等温等压系综NPT中的一种或多种，在第二预设条件下对选取的元包进行分子动力学优化，获得分子动力学优化轨迹信息；

其中，所述第二预设条件包括：力场采用Compass力场、PCFF力场、CVFF力场、Universal力场中的一种，温度控制采用Velocity scale、Nose、Andersen和Berendsen中的一种，压强控制采用Parrinello、Andersen和Berendsen中的一种，范德华力和库仑力采用Atom Based、Group Based、Ewald中的一种方法控制，截断距离为。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4，还包括：

在预设的压强下，获得所述元包在多个不同温度下的分子动力学，获得所述多个不同温度下的分子动力学优化轨迹信息；

其中，所述预设的压强为目标相图的压强，所述温度取值范围为所述两种物质的凝固点至沸点。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S5，包括：

根据所述分子动力学优化轨迹信息，对同一种分子选定的原子或基团之间及两种分子选定的原子或基团之间的径向分布函数RDF分别进行分析，生成RDF曲线。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S5，包括：

根据所述分子动力学优化轨迹信息，获得势能最低的元包，对所述元包中同一种分子选定的原子或基团之间及两种分子选定的原子或基团之间的径向分布函数RDF分别进行分析，生成RDF曲线。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述步骤S6，包括：

根据第一种分子选定的原子或基团间的第一RDF曲线，获得所述第一RDF曲线中第一个峰值对应的第一原子距离；

根据第二种分子选定的原子或基团间的第二RDF曲线，获得所述第二RDF曲线中第一个峰值对应的第二原子距离；

根据第一种分子和第二种分子选定的原子或基团之间的第三RDF曲线，获得所述第三RDF曲线中第一个峰值对应的第三原子距离；

判断所述第三原子距离是否小于等于所述第一原子距离与所述第二原子距离之和的一半，若是，则判定所述两种物质在当前温度及预设比例的条件下互溶，否则所述两种物质在当前温度及预设比例的条件下不互溶。

10.一种判断二元液液互溶性的装置，其特征在于，所述装置包括：

分子结构生成模块，用于获取两种物质的分子结构，并对所述两种物质的分子结构进行结构优化；

元包建立模块，用于将所述两种物质按照预设比例建立至少一个元包；

第一优化模块，用于对所述至少一个元包进行结构优化，选取能量最低的元包；

第二优化模块，用于对选取的元包进行分子动力学优化；

RDF分析模块，用于在优化后的元包中选取两种物质的分子、原子或者基团进行径向分布函数RDF分析；

判断模块，用于根据RDF分析结果，判断所述两种物质的互溶性。