一种基于原子尺度的纳米空间气体溶解度计算方法

本发明公开了一种基于原子尺度的纳米空间气体溶解度计算方法，包括以下步骤：S1建立纳米尺度石墨烯狭缝孔分子模型，在狭缝孔两侧实施有关水分子的双控制体巨正则蒙特卡洛‑加压体积耦合，实现压力的快速稳定；S2两侧水分子在化学势能差的作用下完成狭缝孔中含水饱和；S3根据按实际水型在纳米缝隙中添加游离态离子；S4在纳米狭缝区域进行巨正则蒙特卡洛‑分子动力学模拟混合运算，直至给定温压条件的化学势平衡；S5以单个溶剂水分子的氧原子为中心，采用径向分布函数捕获水分子周边气态溶质分子的数量，通过系综平均获取水分子径向范围内的溶解气分子统计学变化规律，实现溶解度的准确评价。本发明能够从分子热力学性质出发，通过原子级相互作用关系确定纳米限域空间中气体溶解度的准确标定，补充了现有实验装置测试精度和尺度的不足，为气体储集、地下空间埋存等提供理论支撑。