石墨烯层间距调控抑制锂枝晶生长的第一性原理研究

抑制锂枝晶生长是锂金属电池中亟需解决的关键问题之一。电极表面涂覆石墨烯可以有效抑制锂枝晶生长。然而,目前对石墨烯层间距影响锂枝晶生长的机制尚不明晰。采用第一性原理计算方法从吸附和扩散两个角度考察了石墨烯层间距对锂枝晶生长的影响。结果表明,石墨烯的层间距为0.45 ~ 0.55 nm时,电极表面对锂原子的吸附较弱,锂原子扩散性能最好,有利于抑制锂枝晶的生长。若小于该层间距,锂原子在层间的扩散较难。反之,锂原子则会在石墨烯层上吸附聚集,导致锂枝晶的快速生长。此外,在最佳层间距下,B掺杂和N掺杂改性的石墨烯,能促进锂原子在石墨烯层间的扩散,避免锂的不均匀沉积,从而抑制锂枝晶的形成。     

基于COSMO-SAC模型研究离子液体对氨水溶液汽液平衡的影响

采用COSMO-SAC模型研究了不同离子液体存在下氨水溶液的汽液相平衡,探讨了离子液体的亲水性、酸碱性、阴阳离子种类以及功能基团修饰等对氨的相对挥发度的影响。研究发现,不同性质的离子液体均会影响氨水系统的汽液相平衡。一般地,如果水与离子液体相互作用能高于氨与水的相互作用能,离子液体将有利于氨的逸出。当阴离子亲水性和形成氢键的能力越强,或者水与阴离子相互作用能越强,或者氨与阳离子相互作用能越弱,则离子液体越能促进氨水分离。水/离子液体之间的相互作用能与氨/水之间的相互作用能差值越大,离子液体越能提高氨的相对挥发度。当水与离子液体相互作用能低于氨与水的相互作用能时,离子液体也能促进低浓度下的氨水分离。阴离子要比阳离子更能影响氨的相对挥发度,其中氯离子([Cl]^-)、醋酸根离子([Ac]^-)型离子液体对促进氨水分离的效果更佳。对于甲基咪唑类阳离子([C _n mim]⁺,n=2、4、6、8),烷基链越长,越不利于氨的分离,但在[C₂mim]⁺上嫁接胺基(—NH₂)将会改善低浓度下氨水的分离效果。     

二氧化碳转化为合成气及高附加值产品的研究进展

由于二氧化碳（CO₂）过度排放导致全球变暖日益严峻,发展零碳技术已成为人类社会面向可持续发展的战略选择。将CO₂捕集并转化为高附加值化学和能源产品,可以优化化石能源为主体的能源结构、有效缓解环境问题,并实现碳资源的充分利用,是一项可以大规模实现低碳减排的技术。本文重点介绍了CO₂高效利用新途径,通过二氧化碳-合成气-高附加值化学品的产品工艺路线,实现CO₂的资源化利用。对比综述了热催化法、电催化法和光催化法高效转化合成气的最新进展,总结了热、电、光催化制备合成气过程中催化剂的设计原理和方法以及目前工业化应用前景;简单概述了合成气作为重要平台分子,进一步通过费托合成路线或接力催化路线转化为低碳烯烃和液态燃料或芳烃等化学品过程中催化剂设计研究进展。最后,总结了大规模工业化CO₂转化为合成气及高附加值产品过程催化剂设计和反应器优化的技术难题,并对未来CO₂高效转化利用方向进行了展望。同时指出目前各技术还普遍存在反应机理不清晰、催化剂成本高以及缺乏大规模合成等问题,未来开发出高效、高活性、低成本且稳定的催化剂是各技术推广应用的关键。     

链状流体的分子热力学模型(Ⅱ)──混合物汽液平衡

实际链状流体混合物的亥氏函数表示为参考流体（硬球链流体混合物）的贡献和由于链节间的方阱位能相互作用的贡献之和．前者直接用作者先前建立的硬球链流体混合物的分子热力学模型计算，不含混合规则；后者采用Alder等人的结果，用vanderWaals单流体理论计算混合物的能量参数.对于不含氢键作用的二元混合物，有一可调相互作用参数，需由实验数据拟合得到．本模型可以满意地关联小分子混合物和高分子溶液的汽液平衡。     

蛋白质在逆胶束中增溶的分子热力学模型

为建立文题所述模型，以微乳液的稳定性理论为基础，综合分析了表面活性剂分子在油－水界上的缔合作用、界面膜弯曲时产生的附加能量、各种类型的混合熵以及表面活性剂分子和蛋白质分子的静电作用。所得模型正确地反映了含蛋白质的逆胶束系统系统稳定的原因，较好地描述了蛋白质转移后胶束大小的变化以及蛋白质转移后胶束大小的变化以及蛋白质转移率随电解质浓度变化的特殊的实验规律。     

超级电容器及锂电池中锂离子相互作用模型的构建

超级电容器及锂电池中锂离子高度富集,构建准确的锂离子相互作用模型对于预测超级电容器及锂电池性能、设计电极材料具有重要的指导作用。通过量子密度泛函理论计算了超级电容器及锂电池中锂离子间的相互作用,重点考察了锂离子间短程范德华相互作用的特点及溶剂化效应对范德华作用的影响,发现短程区域内范德华作用能在很大程度上屏蔽库仑排斥作用,溶剂化效应对范德华作用有很大贡献。通过数值拟合建立了能适用于不同溶剂环境下的锂离子相互作用分子模型（隐式溶剂模型）。另外还考察了锂离子间三体相互作用,发现三体相互作用为吸引作用,且仅对局部大量富集的锂离子有较大影响。     

聚烯烃聚氨酯的形态结构和苯的扩散行为

研究了端羟基聚丁二烯(HTPB),端羟基聚丁二烯/丙烯腈共聚物(HTBN)和端羟基聚丁二烯/苯乙烯共聚物(HTBS)与甲苯二异氰酸酯和1,4-丁二醇构成的聚烯烃类聚氨酯(PU)的形态结构和与苯的扩散行为之间的关系,发现HTPB基PU相分离程度最大,HTBN基PU相分离程度最小。苯的扩散主要是在软相中,硬段质量分数增加,扩散系数和平衡吸收量都减小。相分离程度增大扩散系数略微增大而平衡吸收量明显减小。     

DETERMINATION OF THE SOLUBILITIES OF 2,4-DICHLOROBENZALDEHYDE IN ORGANIC SOLVENTS

Solubilities of 2,4-dichlorobenzaldehyde in five single organic solvents,namely,n-propanol,n-butanol.cyclohexane,chloroform and dichloromethane as well as in two mixed solvents,namely,cyclohexane-acetone and cyclohexane n-butanol,have been measured.These data are correlated withWilson,NRTL and UNIQUAC activity coefficient models and can be used for the process design inthe purification of 2,4-dichlorobenzaldehyde.     

环状和支链硬球链流体的状态方程

以单体缔合的统计力学理论为基础，建立了链状分子亥氏孙数和状态方程和空们相关函数的关系，并应用于环 状和支链硬球链流体。对这两类流体压缩因子的预测结果与计算机模型值相吻合。     

EQUATIONS OF STATE FOR HARD-SPHERE CHAIN FLUIDS AND SQUARE-WELL CHAIN FLUIDS

Based on the statistical theory for chemical association,equations of state for hard-spherechain fluids(HSCFs)and square-well chain fluids(SWCFs)can be derived through the n-particlecavity correlation function(CCF)of the corresponding reference system,where n is the chain lengthor the number of segments of a chain molecule.The reference system is a fluid composed of only cor-responding monomers.In this work,the n-particle CCF is approximated by a product of effectivetwo-particle CCFs which accounts for correlations in nearest-neighbour and next-to-nearest-neighboursegment pairs.The CCFs for SWCFs may be expressed by a product of the corresponding functionfor HSCFs and a perturbation term originated from the square-well attractive potential.All these ef-fective two-particle CCFs and perturbation terms are density dependent.The dependence is determinedmainly by using computer-simulation results.The obtained equations can excellently describecompressibility factors and second Virial coefficients for HSCFs