魏志憲 ^1* 王中鼎 ² 廖杞昌 ³ 鄭育昆 ³

¹ 中國文化大學大氣科學系
² 日月光集團核心研發處
³ 國防大學理工學院環境資訊及工程學系

(中華民國一○三年十二月二十二日收稿;中華民國一○四年六月十三日定稿)

摘要

大氣中微粒的吸濕性成長率對於大氣輻射傳遞及氣候預報有著重要的效應，而海鹽中的氯化鈉亦為 大氣奈米微粒的主要組成之一，其尺寸大多小於 100 奈米。由於藉實驗量測小於 40 奈米的微粒的吸濕 性行為，需克服尺寸效應與雜質影響等問題，因此本研究嘗試以分子動力學模擬技術，初步研究探討氯 化鈉吸濕性的行為。在設定合適的參數與勢能函數與力場後，依序進行三組模擬實驗。在氯化鈉引進空 隙結構分析中，發現空隙愈多，固態晶體的結構愈不容易維持長程有序的現象。而在氯化鈉雙表面吸附 實驗，模擬結果顯示空隙愈多，對於吸附水分子的效果愈好，說明晶體表面具有一定的空隙量將有利於 溶液的吸濕性成長。最後的氯化鈉團簇吸附實驗模擬，能說明大氣中凝結核吸附水分子行為，其結果顯 示當水分子質量比大於 40.5%時，第一層水分子幾乎已完全包覆氯化鈉團簇，且有更多的水分子凝結在 第一層水分子之上。因此藉由分子動力學模式之模擬，有助於完整描述溶液的成長過程。

關鍵字:分子動力學模擬、氯化鈉、吸濕性