水和羧酸钙对润滑油氧化产物聚集影响的分子动力学

采用分子动力学(MD)模拟的方法，研究了不同温度下润滑油氧化产生的极性小分子的聚集行为以及水和羧酸钙分子对其聚集的影响。研究结果表明：润滑油氧化产物分子可以通过氢键产生聚集，形成的氢键聚集体相互作用能为14~58 kJ/mol;随着温度的升高,键能较低的氢键不易形成或容易断裂，因此其聚集程度降低；当体系中含有水或羧酸钙分子时，不同温度下均发生明显的聚集，分别形成了润滑油氧化产物包裹的水分子团聚体或羧酸钙分子的聚集体。润滑油氧化产物与水和羧酸钙分子之间的相互作用能分别为24~60 kJ/mol和66~87 kJ/mol，其比各类润滑油氧化产物分子之间形成的氢键聚集体的相互作用能高，稳定性更好，因此可以在温度较高的条件下形成较稳定的聚集体。     

乙醛氧化生成乙酸反应机理的分子模拟

采用基于密度泛函理论(DFT)的量子化学方法研究了乙醛氧化生成乙酸的反应过程。结果表明：无氧条件下链引发过程最难发生，反应能垒达到380.78 kJ/mol，但氧气可将此过程的反应能垒降至116.26 kJ/mol；乙酰基自由基生成过氧乙酸以及链终止反应的各步骤的反应能垒均较低，反应较快；过氧乙酸转化为乙酸的反应较难发生，为整体反应过程的速率控制环节。此过程有2个可能的反应路径，速率控制步骤分别为过氧乙酸均裂生成乙酸自由基和羟基自由基的过程和过氧乙酸和乙醛反应生成乙醛单过氧乙酸酯中间化合物的过程，反应能垒分别为147.18、137.21 kJ/mol。     

巨尾桉单板表面粗糙度对其胶合性能影响的研究

用不同目数砂纸砂磨巨尾桉单板表面,获取对应的表面粗糙度,分析表面粗糙度对单板表面润湿性及胶合强度的影响。结果表明,随着表面粗糙度增大,单板表面润湿性提高,胶合强度有上升与下降的变化,但不呈线性关系。处理单板表面有利于胶合干强度的提高,但湿强度有一定的减弱。     

原油乳状液稳定机理的分子模拟研究

沥青质在稳定原油乳状液方面发挥重要的作用，采用分子动力学研究了沥青质分子在甲苯 水界面的吸附聚集行为，用量子化学方法研究了沥青质和水分子间以及沥青质分子之间的相互作用能，探讨了沥青质稳定乳状液的作用机理。结果表明，沥青质分子和水分子间氢键的形成是沥青质能够在油 水界面吸附的主要原因，沥青质分子之间的氢键和π π作用使得沥青质构成超分子结构，此超分子结构将水分子包围在内，阻止了水滴的聚并。此外，模拟研究了一种化学破乳剂的破乳过程，结果发现，破乳剂可以通过沥青质分子的间隙，为后续的破乳过程提供了可能。     

减压渣油胶体稳定性的分子模拟研究

分子结构特性决定分子间相互作用，进而决定其溶解性能。通过分子模拟研究减压渣油不同结构分子的分子间相互作用、互溶性及由此导致的渣油胶体稳定性。研究表明，芳环数目越多、烷基侧链越短的分子结构内聚能密度越大，溶解度参数越大。在渣油体系中，沥青质、重胶质分子聚集形成胶核，饱和烃、芳香烃、轻胶质分子形成连续相。胶质分子结构影响其胶溶性能，侧链长度适中的胶质分子，其与沥青质、芳香分互溶性好，胶溶性能优异；沥青质的聚集程度随胶质分子含量的增加而降低。芳香分、胶质分子的协同作用使沥青质、饱和烃分子稳定存在于同一体系中，因此渣油胶体稳定性取决于不同分子结构的连续性和配伍性。     

沥青质聚集体的解聚分离方法综述和探析

沥青质在原油、渣油体系中常以分子聚集体的形式存在，要研究沥青质的分子组成和结构以及含沥青质重油的加工，基础是要实现沥青质分子聚集体的解聚、分离。基于此，针对沥青质分子聚集体中存在的分子间相互作用（力），从良溶剂稀释、消除聚集作用位点、适度热作用、超声波作用及碰撞诱导解离等五个方面阐述了沥青质分子聚集体解离方法及进展，进一步介绍了基于沥青质分子极性、分子尺寸、酸碱性以及反应性等方面开展沥青质分子水平分离的方法及进展。     

HY分子筛催化异丁烷/丁烯烷基化反应中加成反应的模拟研究

建立了120T HY分子筛模型，采用量子力学与分子力学（QM/MM）相结合的方法，揭示了叔丁基烷氧基团（TBA）〖JP〗与异丁烯/2 丁烯发生加成反应的细节，并比较了二者的异同。结果表明，叔丁基碳正离子是加成反应的过渡态，且TBA与2 丁烯分子发生加成反应的能垒值是与异丁烯反应的2倍左右。这是由于过渡态的碳正离子与异丁烯之间的电荷转移明显大于与2 丁烯的，二者之间的相互作用力更强，故过渡态能量更低。另外，由于TBA与2 丁烯发生加成反应后中心C原子稳定性降低，故需要首先生成“三角形结构”中间产物，再形成C8碳正离子，最终形成C8烷氧基团完成加成反应。     

从反应化学原理到工业应用Ⅱ.S Zorb催化剂设计开发及性能

根据S Zorb脱硫反应的原理,提出S Zorb专用催化剂的设计目标,即载体中要具有柔性骨架结构,以避免反应和再生过程中体积变化引起的结构破碎;活性金属镍要均匀分布在催化剂孔道中,与载体中氧化锌处于最短可及距离,实现高效脱硫的同时减少辛烷值的损失。在此基础上开发出具有完全自主知识产权的S Zorb专用催化剂FCAS。扫描电镜及能谱分析结果表明,催化剂FCAS中具有柔性骨架结构,镍在孔道内均匀分布,吸收硫之后催化剂的耐磨损强度增加。评价结果表明,催化剂FCAS具有与进口剂GenIV相近的脱硫活性,以及更好的辛烷值保留能力。催化剂FCAS已应用于22套工业装置,在高效脱硫的同时,具有好的辛烷值保留能力。     

从反应化学原理到工业应用Ⅰ.S Zorb技术特点及优势

对S Zorb技术反应化学进行了导向性基础研究。获得S Zorb技术是一种催化裂化含硫汽油流化床超深度高选择性催化加氢转化脱硫的认识;获得了S Zorb技术通过在加氢催化剂中引入ZnO组元,与加氢活性金属组元形成协同,在反应过程中在线快速转化催化加氢脱硫生成的H2S,从而克服了催化加氢脱硫热力学平衡限制难题,提高了脱硫转化深度的认识,同时获得该协同作用创造性地在催化加氢脱硫反应系统内建立了一个极低H2S分压反应环境,避免了H2S与汽油中高辛烷值烯烃组分生成硫醇的副反应、使催化剂活性金属Ni在反应过程中保持于零价态成为可能的认识,获得零价态金属Ni具有对噻吩硫化物很高的吸附活性、对高辛烷值烯烃、芳烃组分仅有很低的吸附活性的认识。在此基础上,提炼出了S Zorb技术催化加氢脱硫与ZnO在线转化H2S协同脱硫机理,提炼出了S Zorb技术流程中诸技术环节的工作原理,提炼出使S Zorb技术实现既超深度脱硫又保持辛烷值的关键技术措施。     

摩擦改进剂减摩作用的分子模拟研究

采用分子动力学（MD）和基于密度泛函理论（DFT）的量子化学方法，以油酸、油酸酰胺和二十四烷基环己烷为模型化合物，研究了3种分子与Fe〖DK〗(110)表面的物理/化学吸附作用和分子内聚能，分析了温度对吸附膜稳定性的影响。结果表明，油酸和油酸酰胺与Fe〖DK〗(110)表面通过范德华作用发生物理吸附，分子内通过范德华作用、静电作用和氢键作用结合，物理吸附能远大于分子内聚能，使它们能形成稳定的吸附膜。油酸和油酸酰胺的吸附能和内聚能均比环烷烃分子的高，因此在不同温度下能够形成更稳定的吸附膜。同时，酸和酰胺分子中的OC=O通过向Fe〖DK〗(110)表面提供电子发生化学吸附作用，而烃分子不会发生化学吸附，使油酸和油酸酰胺形成的吸附膜更加稳定。温度升高，分子的动能增加，不利于吸附过程的发生，会使吸附膜的稳定性下降，减摩作用减弱；同一温度下，环烷烃的动能比油酸和油酸酰胺的大，这也是油酸和油酸酰胺形成的吸附膜更加稳定的一个原因。