不同温度条件下乙烯在PE/分子筛保鲜膜中的 分子模拟

由于保鲜技术的相对落后,我国每年果蔬腐烂量居高不下,而乙烯作为果蔬自然代谢过程中产生的催熟激素,是加速果蔬腐烂的重要因素,采用活性包装技术吸收果蔬包装内部的乙烯是延长保鲜期的一种有效手段。选择PE/分子筛保鲜薄膜为主要研究对象,通过分子模拟的方法从微观视角揭示乙烯分子在PE/分子筛体系中的吸附与扩散运动过程,研究不同的温度条件对乙烯的吸附与脱吸过程的影响。研究结果表明:PE/分子筛体系对乙烯的吸附量随温度的升高而降低;当温度高于298 K(常温)时,吸附牢固程度随温度升高明显降低;277 K(低温)为PE/分子筛体系对乙烯的最佳吸附温度。     

氦气在氩霜表面吸附的巨正则蒙特卡洛模拟

为了从微观角度解释深冷霜在低温下对不凝性气体的吸附机理,采用巨正则蒙特卡洛方法对氦气在氩霜狭缝孔结构中的吸附过程进行模拟。研究了粒子的局部密度随压力变化的分布,获得了氦气在不同孔宽和温度条件下的吸附等温线。模拟结果表明,在相同温度和孔宽下,压力越高粒子在孔内的局部密度越大,且最大值的位置不随压力变化。在温度为4.2 K时,孔宽越大霜层对氦气分子的吸附作用力越小,当孔宽大于1.5 nm时,吸附等温线基本重合。系统的温度越低,起始的吸附压力越小。     

Thymol在不同醇解度PVA/thymol膜中的释放动力学模拟

目的利用分子动力学定性定量地探讨PVA醇解度对thymol释放过程的影响,尝试从微观角度直观地展示thymol在PVA/thymol新型抗菌包装膜中的释放过程,揭示微观释放机理。方法利用Material Studio软件构建不同醇解度的PVA/thymol体系,模拟thymol分子动态释放过程,分别从高分子链运动性、自由体积分数以及扩散系数等角度对比分析thymol在不同醇解度PVA体系中的释放过程。结果 thymol分子在完全醇解的PVA体系中的扩散系数最小,醇解度为88%的体系中最大,醇解度为78%的次之;thymol分子在PVA体系中作缓慢蠕动而非跳跃运动。结论基质材料醇解度的差异对包装材料中抗菌剂的释放过程有较大影响。     

蒙特卡洛法在膜簧碟簧生产中的优化

 在膜片弹簧或碟形弹簧大批量生产过程中，弹簧压紧力偏差的增大由弹簧的锥角内径和外径的加工误差
造成．正确计算最佳的厚度可使弹簧压紧力偏差最小．列举了一些在不同修正条件下的计算方程式，引入蒙特卡洛
法并得到了计算方程式的结果． 结果是比较满意的，证明了蒙特卡洛法在膜簧和碟簧生产中的实用性．     

不同沉积速率微晶硅薄膜生长模式的蒙特卡洛模拟研究

采用标度理论比较了不同速率下微晶硅薄膜的生长模式。结果是:低速时薄膜的生长指数为0.19,高速时薄膜的生长指数为0.61,两者生长机理明显不同。通过蒙特卡洛模拟薄膜生长过程,结果表明:生长基元的粘附系数和扩散能力对不同生长速率下薄膜的生长有较大的影响。     

3-TPT平台误差的蒙特卡洛模拟

 通过对3-TPT五自由度并联机床机构进行分析,建立了误差分析数学模型,在此基础上,利用蒙特卡洛技术模拟分析了驱动杆杆长误差、虎克铰间隙对运动平台误差的影响。结果表明,该并联机构的输出误差较小,满足精度要求。此研究为实际误差的补偿及机构设计参数的优化奠定了理论基础,同时也为并联机构的误差估计提供了一种方法。     

不同小分子渗透物在聚酰亚胺膜中的吸附特性

用动态吸附装置分别测定了不同小分子渗透物在两种不同结构的聚酰亚胺(PI)膜中的吸附行为,计算了反常扩散指数(dW);通过分析反常扩散指数比较了不同小分子在聚酰亚胺膜中的吸附特性.研究结果表明:不同溶剂水、甲醇、乙醇、异丙醇分子在PI膜中的扩散速度顺序为:水>甲醇>乙醇>异丙醇,PI膜的反常扩散指数随以上顺序逐渐增大.     

GCMC模拟法研究MFI型分子筛膜的吸附特性

用二次生长法制备MFI型分子筛膜,并用XRD和SEM对其进行了表征,通过测试氮气、氧气、氩气、氖气、氮气在分子筛膜上吸附的相对密度和相对压力相关数据,根据数据绘制的吸附等温线,都类似于反正切曲线.同时,也应用GCMC法,计算机模拟这些数据,绘制等温线,并与实验结果进行比较.结果证实GCMC法的模拟结果是可靠的.GCMC法模拟,可以直接应用于这类研究.由于吸附等温线类似于反正切曲线,就以类似于反正切函数的线性函数形式,建立吸附等温线的数学模型,用以定量研究该分子筛膜的吸附特性.进行相关与回归计算发现,相对密度与压力差的反正切值之间,都呈高度正相关(r≥0.9664).回归方程的回归系数为吸附特征常数,回归方程中所有的参数之间,也呈高度正相关(r≥0.9582),而且都有一个共同特点,即它们的值存在这样的顺序关系:氧＜氩＜氮＜氖＜氦.这样,通过分子筛膜吸附特征常数和这些气体的分子结构,有助于探讨MFI分子筛膜的吸附机理.     

基于蒙特卡洛模拟的非正态数据过程能力研究

采用蒙特卡洛模拟研究非正态数据过程能力指数的计算方法,模拟采用Log-normal分布和Weibull分布分别产生50组样本容量为100的随机数据,对每一组数据分别计算过程能力指数,对模拟结果的准确度和精度进行评价.研究表明在样本容量不大于100时,Johnson转换比Box-Cox转换更具有优越性;过程能力指数Spmk是最理想的过程能力指数,但实际应用中由于分布函数未知而采用Cs.模拟结果显示:过程能力指数只有充分捕捉到数据分布的特征参数和尾部效应,才能更真实地反映过程能力.最后采用实际生产中的案例验证了模拟的结论.     

水分对分子筛结构及吸附性能的影响

分子筛是变压吸附制氧过程中最重要的组分,使用中该组分常出现吸水失效问题,极大地影响了氧产量及浓度.针对此问题,本文以HD-1型和PU-8型分子筛为原料,通过在不同温度(100、200、300、400℃)下活化得到不同含水量的分子筛,并通过对不同材料的结构形貌、热性能及吸附性能的表征分析了水分对分子筛结构及吸附性能的影响.研究结果表明:水分不会破坏分子筛的骨架结构,但会增大晶胞参数,并导致HD-1型分子筛中阳离子迁移;分子筛中的物理吸附水和化学结晶水会影响其吸附性能,其中物理吸附水的影响最大;活化有效提高了分子筛的吸附性能,且温度越高,含水量越少,吸附性能越好;在150~180℃下活化,将物理吸附水脱附后,分子筛的吸附能力可恢复70%,可在此温度下进行吸附器内低温活化;在400℃下活化,脱除化学结晶水,分子筛吸附性能可100%恢复,400℃为两种分子筛的最佳活化温度.     

Study on the Relationship between Lamellar Spacing and Growth Rate inthe Regular Eutectic Growthby Monte-Carlo Simulation

A modified Monte-Carlo(MC) method to simulate the regular growth of binary eutectic alloys is presented. It is found that the growth rate has a linear dependence on the chemical potential difference between the solid and liquid; the relation between the lamellar spacing A and growth rate R accords well with the prediction of Jackson-Hunt(JH) theory unless the growth rate is very low.     

热释光剂量计刻度过程中有关电子平衡的Monte-Carlo模拟计算与实验验证

采用Monte-Carle模拟和实验测量的方法,开展在不同能量X射线辐照时LiF(Mg,Cu,P)热释光剂量计(TLD)达到电子平衡所需补偿材料厚度的研究.实验结果表明:模拟计算和实验测量的结果符合较好,在X射线有效能量为83 keV、118 key、208 keV时,均需在TLD照射面添加一定厚度的补偿材料,且厚度随能量不断增加.     

He/H2/HD体系在5A分子筛上的吸附分离行为

氢同位素在分子筛上的吸附分离行为是一重要的科学及工程基础问题。针对He/H2/HD与5A分子筛这一体系,综合应用Langmuir-Freundlich吸附等温线方程、空隙填充吸附模型和理想吸附溶液理论,初步描述了He/H2/HD体系在5A分子筛上的吸附分离行为。结果表明:在忽略He吸附的情况下,采用不同方式获得H2/HD体系的吸附等温线虽有差异,但趋势一致;在相同温度下,5A分子筛中每种组分的饱和吸附量是相同的,与组分种类无关;分离因子的计算结果显示,低温循环色谱法分离浓缩H2/D2体系、HD/D2体系和HT/H2体系是完全可行的。     

Study on the Relationship Lamellar Spacing and Growth Rate in the Regular Eutectic Growth by Monte—Carlo Simulation

A modified Monte-Carlo(MC) method to simulate the regular growth of binary eutectic alloys is presented.It is found that the growth rate has a linear dependence on the chemical potemtial difference between the solid and liquid ,the relation between the lamellar spacing λ and growth rate R accords well with the prediction of Jackson-Hunt(JH) theory unless the growth rate is very low.     

基于不同洗脱剂的单斜晶系钛基锂离子筛的制备及其吸附性能

采用高温固相法,以碳酸锂和二氧化钛为原料合成了锂离子筛前驱体,并分别考察了0.5mol/L盐酸和0.8mol/L过硫酸钠溶液对前驱体的洗脱及产物锂离子筛的吸锂过程。结果表明,0.5mol/L的盐酸作洗脱剂,循环洗脱-吸附5次后离子筛在含锂溶液(等体积0.01mol/L LiCl和0.01mol/L LiOH混合液)中的吸锂量稳定在18mg/g左右;0.8mol/L的过硫酸钠作洗脱剂,5次循环洗脱-吸附后对锂的吸附量约为16mg/g;吸锂过程适宜用伪二级动力学模型描述,且过硫酸钠的洗脱及所得离子筛的吸附动力学性能均优于盐酸作为洗脱剂的情况;过硫酸钠作洗脱剂有助于改善单斜晶系钛基锂离子筛的动力学性能。研究结果有助于拓宽锂离子筛的制备及应用。     

Thymol在不同分子链长度塑料膜中的释放动力学模拟

目的利用分子动力学模拟并分析不同PVA分子链长度下thymol的释放过程和释放机理。方法研究基体为聚乙烯醇(PVA),添加抗菌剂thymol共建PVA/thymol聚合物模型,进行分子动力学模拟,分别从均方位移、扩散系数、自由体积角度研究分子链长度分别为40,80,160下thymol在PVA聚合物中的释放过程。结果 thymol分子在PVA中的自由体积分数会随着分子链长度的增加而减小,thymol分子在PVA中的扩散系数也会相应减小,这是因为分子链越长,分子间的相互作用力越大,束缚了链的运动性。结论不同分子链长度对于包装材料抗菌剂中的释放具有重要影响。在同等条件下,短链结构中thymol分子在PVA中容易释放,且做缓慢蠕动运动而非跳跃扩散运动。     

不同孔径MCM-41介孔分子筛的合成及吸附性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,以1,3,5-三甲基苯(TMB)为辅助剂,合成出了不同孔径的MCM-41介孔分子筛.通过吸水率、XRD、N2吸附-脱附测试手段表征了合成样品的结构与性质.结果表明,当TMB与CTAB的摩尔比小于3时,随着TMB∶CTAB摩尔比(0.5∶1～3∶1)的增大,分子筛的晶胞参数(4.411～4.861 nm)、平均孔径(3.5～4.1 nm)、比表面积(899～1021 m2/g)都相应增加;当TMB与CTAB的摩尔比大于3时,随着TMB:CTAB摩尔比(3∶1～4∶1)的增大,分子筛的晶胞参数(4.861～4.584 nm)相应减小.此外,还研究了不同孔径MCM-41在处理含汞废水方面的应用.结果显示,MCM-41介孔分子筛对废水中的二价汞具有良好的吸附性,且随着孔径的增大,吸附率(78%～92.6%)逐渐增大.     

变压吸附分离CH_4/N_2的分子筛吸附剂进展

综述了国内外变压吸附(PSA)分离CH4/N2所采用的分子筛吸附剂,包括沸石分子筛(ZMS)与碳分子筛(CMS)的研究和应用状况;介绍了ZMS和CMS的种类及其PSA分离CH4/N2的原理和效果;详细阐述了不同种类ZMS的组成、孔结构与其PSA分离CH4/N2效果之间的关系;分析了各种不同分子筛PSA分离CH4/N2中的优势与不足。具有动力学分离效应的分子筛型吸附剂在分离CH4/N2的PSA过程中具有能耗费用低、分离效果较好的优势,因此加强其研发将是今后的发展趋势。     

Molecular Simulation of Hydrogen Adsorption Density in Single-Walled Carbon Nanotubes and Multilayer Adsorption Mechanism

The adsorption of hydrogen onto single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) was studied by molecular dynamics (MD) sim'lation. It was found that the hydrogen molecules distribute regularly inside and outside of the tube. Density distribution was computed for H2 molecule. Theoretical analysis of the result showed the multilayer adsorption mechanism of SWCNTs. The storage of H2 in SWCNTs is computed, which provides essential theoretical reference for further study of hydrogen adsorption in SWCNTs.