能量分解前提下萃取剂的选择策略

煤焦油物质丰富、组成复杂,其中,含杂原子的芳香族化合物以及稠环芳烃具有极高的工业应用价值,但是难以通过石化行业获取。如何“破坏”杂原子芳香族化合物和稠环芳烃间的缔合作用,是高效分离的关键和萃取剂选择难点。若对待分离体系中各物质之间的“缔合结构”有清晰的认识,便可根据不同的能量范围设计萃取剂。据此,基于分子力场分析,获得了氮/硫杂原子芳香族化合物色散作用能的范围,约为 -15~-70 kJ/mol,比照分析低共熔溶剂萃取氮/硫杂原子芳香族化合物研究动态,对增强分子间相互作用的调控手段归类,印证了可以根据待分离体系不同的能量范围来选择萃取剂,这种萃取剂选择方法可以作为分离杂原子芳香族化合物和稠环芳烃的一种新策略。     

分子模拟研究气体在4种膜材料中的分离行为

利用分子模拟技术,从分子水平上研究CO_2/N_2在4种常见高分子膜材料中的渗透机理与分离性能.通过分子动力学方法和蒙特卡罗方法对材料的微观性质和CO_2/N_2在4种材料中的溶解扩散过程进行模拟计算.将计算结果与文献值对比,结果显示具有一致性.材料的微观作用决定材料在气体分离方面的宏观性能,计算结果从微观角度揭示了材料分子结构的自由体积尺寸越大,气体在材料中的扩散性能越强;而材料中空穴的数量越多,气体在材料中的溶解性能越好.计算结果表明,本文模拟的两种橡胶态聚合物具有高灵活性的分子链和较小的内聚能密度,而两种玻璃态聚合物则与之相反,这使得CO_2/N_2在两种橡胶态聚合物中的渗透性能大于其在两种玻璃态聚合物中的渗透性能.