沥青再生剂扩散系数模型及其影响因素

为满足道路养护对高效沥青再生剂的需求,研究基于对自由体积理论的分析建立再生剂扩散系数预测模型,结合基团贡献法、参数拟合法计算模型参数,通过模拟方法验证模型有效性。模拟及预测扩散系数对比表明,扩散系数模型能够有效预测再生剂在老化沥青中的扩散系数。同时,研究基于模型对扩散行为的影响因素进行分析,探究了分子间相互作用、温度与再生剂扩散行为之间的关系。结果显示：芳香分再生剂与沥青分子间的相互作用比饱和分再生剂高,扩散速度较快;随温度的升高,饱和分再生剂的分子加速扩散,温度达到400 K后,饱和分再生剂的扩散系数大于芳香分再生剂。以上结果说明,在选用再生剂时,需同时关注温度及内部分子的化学结构对再生效率的影响。     

反相气相色谱法测定PTFEP中有机硫的无限稀释活度系数和扩散系数

反相气相色谱法可以快速、准确测定高分子与溶剂间的相互作用.利用反相气相色谱法测定了353.15~373.15K温度范围内正庚烷、噻吩、2-甲基噻吩、2,5-二甲基噻吩、乙硫醚等溶剂在聚三氟乙氧基磷腈(PTFEP)中的无限稀释活度系数和无限稀释扩散系数.计算了PTFEP对有机硫/正庚烷体系的无限稀释选择性,利用Arrhenius方程确定了上述溶剂在PTFEP中的扩散活化能和扩散常数.实验结果表明:在测定温度范围内,升高温度有利于小分子在PTFEP中的溶解和扩散.小分子在聚合物内的扩散,受分子尺寸和小分子、聚合物间相互作用的共同影响.本研究取得的参数将为渗透汽化传质模型的建立提供必要的理论基础.     

聚乙烯与沥青相互作用的分子动力学机理研究

聚乙烯改性沥青的相互作用研究对开发塑料回收颗粒在路用沥青中的应用具有重要价值。采用分子动力学模拟方法探究聚乙烯与沥青在分子尺度的相互作用，构建沥青组分模型，采用结合能、扩散系数和相对浓度分布探究聚乙烯与沥青的相互作用机制。结果表明，聚乙烯与轻质组分(饱和分和芳香分)的结合能强于重质组分(沥青质和胶质)，说明聚乙烯与轻质组分具有更好的相容性。然而，聚乙烯与沥青四组分的结合能都小于460 443.7 J/mol，说明聚乙烯与沥青组分的相容性普遍偏低，这可能是聚乙烯改性沥青存在微观两相分离问题的原因。聚乙烯的加入导致沥青分子的扩散系数降低(最大0.02×10^-8m²·s^-1)，这是聚乙烯压缩沥青分子的运动空间所致。此外，浓度分布结果表明，聚乙烯在吸附沥青轻质组分的同时，可破坏沥青原有的胶体体系稳定性。研究结果可为高性能聚乙烯改性沥青材料的开发设计提供理论参考。     

O_2/Si(100)-2×1重构表面相互作用过程的动力学研究

对双原子分子O2与Si（100）－2×1重构表面的相互作用过程进行了动力学研究。建立了相互作用系统的LEPS势能超曲面，并在此基础上采用准经典轨迹方法计算了不同特征吸附位上的分子运动轨迹，得到了与理想表面模型相比更为合理的表面吸附特性。     

高分子链运动对氧气扩散行为的影响

以聚乙烯(PE)为研究对象,基于分子动力学模拟从温度、结构和扩散激活能等角度来研究高分子链长、主链段活跃性、端基运动和分子链取向对氧气分子(O_2)在聚乙烯中扩散行为的影响。基于COMPASS力场构建具有三维周期性边界的扩散模型(O_2/PE),对该模型优化得到的稳定构型进行分子动力学模拟。结果表明,高分子链运动对气体的扩散行为有较大的影响。对高分子链端基均方位移(MSD)以及末端距与扩散系数的关联分析表明,主链活跃性提高,有利于形成更多的"扩散通道",使分子扩散速率提高。短链活跃性高于长链,柔顺性低于长链,分子链越短自身碰撞频率越低,因此分子跃迁的自由体积增大,扩散速率升高。此外,施加拉伸载荷会使高分子链沿载荷方向取向,降低晶胞对称性,使分子扩散速率显著提升。     

空调制冷铜管的蚁巢腐蚀(下)

(5) 木材和人造建材[5、9、13] 据1999年报道,在一家酒店的木墙房间中用了2.5年的空调发现蚁巢腐蚀,腐蚀从铜管外表面起始.对房间的空气取样做气相色谱分析,发现了有从木材和人造建材中挥发出的挥发性有机物,如甲醛(在空气中的含量达11～13 μg/m3)、壬醇、甲基丁酮、α-蒎烯、柠檬油精和C14-C26烃类化合物.其中的醛和酮引起铜管蚁巢腐蚀的可能性最大.研究者为此专门用9种醛、6种酮和α-蒎烯、蚁酸和甲酸甲酯等17种挥发性物质的潮湿气氛中做了铜管腐蚀试验,发现蚁酸、甲酸甲酯、甲醛、丙醛等会使铜管产生蚁巢腐蚀,而丙酮和α-蒎烯也产生细小的蚁巢腐蚀.萜烯类物质(3-蒈烯、α-蒎烯)都是从木材中散发出来的挥发性物质,而甲醛则是人造建材的胶粘剂中散发出来的.用17种有机物的1%(V.)水溶液进行铜管3个月暴露试验,3个月后各水溶液的PH值如表6,造成铜管蚁巢腐蚀的深度和形貌特征如表7.     

PDMS/PEI复合膜对FCC汽油的脱硫性能(Ⅴ)传质过程研究

为了得到渗透物小分子在聚合物膜内的溶解和扩散性质,进而研究膜分离机理并指导膜材料选择,本文选用反相气相色谱法研究溶剂与聚合物材料之间的相互作用.在80～100℃温度范围内,采用气相色谱法测定噻吩、2-甲基噻吩、2,5-二甲基噻吩、丁硫醚、丁硫醇五种典型的形态硫及正庚烷在硅橡胶中的无限稀释活度系数和扩散系数,对比膜分离性能的实验数据,分析了不同分子结构及其特点对于聚合物/溶剂体系溶解扩散性能的影响.结果表明,随着温度升高,有机硫的无限稀释活度系数和无限扩散系数都增大.在同一温度下,无限稀释活度系数顺序是:噻吩<2-甲基噻吩<2,5-二甲基噻吩<正庚烷<正丁硫醚<正丁硫醇,无限稀释扩散系数顺序为:噻吩>2-甲基噻吩>2,5-二甲基噻吩>正丁硫醇>正庚烷>正丁硫醚.该成果为膜法汽油脱硫深入研究和工业应用奠定了基础.     

PDMS/PEI复合膜对FCC汽油的脱硫性能(V)传质过程研究

为了得到渗透物小分子在聚合物膜内的溶解和扩散性质,进而研究膜分离机理并指导膜材料选择,本文选用反相气相色谱法研究溶剂与聚合物材料之间的相互作用.在80～100℃温度范围内,采用气相色谱法测定噻吩、2-甲基噻吩、2,5-二甲基噻吩、丁硫醚、丁硫醇五种典型的形态硫及正庚烷在硅橡胶中的无限稀释活度系数和扩散系数,对比膜分离性能的实验数据,分析了不同分子结构及其特点对于聚合物/溶剂体系溶解扩散性能的影响.结果表明,随着温度升高,有机硫的无限稀释活度系数和无限扩散系数都增大.在同一温度下,无限稀释活度系数顺序是:噻吩<2-甲基噻吩<2,5-二甲基噻吩<正庚烷<正丁硫醚<正丁硫醇,无限稀释扩散系数顺序为:噻吩>2-甲基噻吩>2,5-二甲基噻吩>正丁硫醇>正庚烷>正丁硫醚.该成果为膜法汽油脱硫深入研究和工业应用奠定了基础.     

氢化α-蒎烯树脂的热稳定性与热降解动力学

以Pd/C为催化剂,对软化点(环球)138℃、加纳色(铁钴)3的α-蒎烯树脂进行氢化处理,得到了加纳色小于1的氢化α-蒎烯树脂.用热重分析、差示扫描量热法和Phadnis的方法研究了氢化α-蒎烯树脂的热稳定性以及热降解动力学.结果表明,氢化α-蒎烯树脂具有较高的耐热稳定性,质量损失1.0%时的温度为288.7℃,降解机理遵循抛物线法则(一维扩散),活化能为127.37kJ/mol,频率因子的自然对数为18.19s-1.     

PET/PLA共混物中小分子扩散行为的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)模拟方法研究了O2、CO2小分子在不同质量比(90/10、70/30、50/50、30/70和10/90)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/聚乳酸(PLA)共混物中的扩散行为,基于Einstein关系式计算了小分子在共混物中的扩散系数。讨论了不同探针半径对自由体积分数(FFV)的影响以及自由体积分数与扩散系数的关系。研究结果表明,探针半径越大,自由体积分数越小;扩散分子的动力学半径越小,在同一比例PET/PLA共混物中的扩散系数越大,与自由体积理论取得统一。当PET/PLA共混物质量比为70/30时共混物的阻隔性能最好。     

滤纸纤维多孔介质中颗粒反常扩散的实验研究

目的:研究滤纸纤维多孔介质条件下聚氧化乙烯(PEO)溶液中颗粒的反常扩散现象。方法:基于倒置显微平台的单颗粒追踪方法。结果:由于滤纸纤维的特殊微观结构,颗粒在PEO溶液浸润滤纸中的布朗运动轨迹具有明显的方向性,与自由空间中的颗粒布朗运动轨迹显著不同;均方位移和扩散系数与时间的关系均呈幂律增长,呈现出类似于超扩散(0<α<1)的反常扩散特征,与自由空间中表现的亚扩散(α<0)显著不同。此外,随着孔径减小,颗粒的运动受到滤纸纤维孔隙的限制有所增加,均方位移和扩散系数随时间的增长趋势减缓。结论:滤纸中颗粒布朗运动轨迹表现出明显的方向性,且呈现类似于超扩散的反常扩散行为。     

静态顶空–气相色谱质谱联用结合感官评价分析3种胶黏剂中的气味物质

目的 探究纸包装材料用胶黏剂中挥发性气味物质及其影响。方法 选择10名感官评价员对3种胶黏剂样品的气味强度进行嗅辨分析,使用顶空–气相色谱质谱法(Headspace-Gas Chromatography-Mass Spectrometry, HS-GC-MS)采集挥发性化合物数据,利用MS–DIAL软件解卷积、NIST质谱库和保留指数实现对物质的定性分析,计算各化合物的相对峰面积含量和相对气味活性值(Relative Odour Activity Value, ROAV),用于确定样品气味特征的关键贡献物质及其影响。结果 3种胶黏剂样品的感官影响差异明显,样品中共检测出45种挥发性物质,以酯类、醇类、酮类和芳香烃等化合物为主,其中可筛选出8种对胶黏剂的气味特征贡献最大的关键气味物质,包括丙酸丁酯、乙酸丁酯、3–甲基–4–庚酮、乙苯等。结论 胶黏剂的气味主要与使用的复杂化学成分有关,其生产加工过程应当引起高度关注。     

不同包装材料对酱肉挥发性风味物质的影响

目的 研究酱肉在PET/AL/PE铝箔包装、PET/PE透明包装条件下不同时间段的挥发性风味物质的变化。方法 采用顶空固相微萃取–气相色谱–质谱连用法(SPME–GC–MS)并结合相对气味活度值(ROAV)、主成分分析(PCA)对酱肉挥发性风味物质变化进行分析。结果 研究发现,酱肉中挥发性物质主要为酯类、醇类,其中苯甲酸乙酯、乙酸芳樟酯、癸酸乙酯、正己酸乙酯、(+)–柠檬烯、壬醛、正己醛、(–)–4–萜品醇、桉叶油醇、芳樟醇、乙基麦芽酚、茴香脑的ROVA值大于1,为关键风味物质。PCA分析得出,2–甲基丁酸乙酯、(E,E)–2,4–壬二烯醛、正己酸乙酯、2,5–辛二酮、(1R)–2,6,6–三甲基双环[3.1.1]庚–2–烯、3–甲硫基丙醛、异丁酸乙酯、茴香脑为特征性挥发性风味物质。另外,通过对在PET/AL/PE铝箔和PET/PE透明包装下,酱肉各类风味物质含量、主体香味物质和异味物质ROVA值、主成分分析的比较,说明不同包装材料对酱肉挥发性风味物质的成分、含量均有影响。结论 从长期检测的结果看出,PET/AL/PE铝箔包装比PET/PE透明包装可显著地阻止脂肪氧化,较少生成异味物,可更好地保护酱肉的香味,为酱肉的贮藏保鲜提供了依据。     

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。     

LiFePO_4极片真空干燥特性及动力学

探讨了不同温度、不同真空度对LiFePO_4极片材料烘烤水分的影响,并对LiFePO_4极片材料真空干燥实验数据进行线性回归分析,得到LiFePO_4极片材料水分扩散系数以及活化能等动力学参数。结果表明:烘烤系统真空度越高,温度越高,极片的水分比越低,干燥效果越好。烘烤温度越低,系统真空度差异对极片干燥效果有明显的区别。在实验条件下LiFePO_4极片材料水分扩散系数处在(1.11～1.86)×10~(-9) m~2/s,真空度越高,温度越高,水分扩散系数越大,水分的蒸发快慢受制于水分的扩散迁移速度。LiFePO_4极片材料水分活化能在9.70～19.83 kJ/mol,真空度越高,水分活化能越低。应用Fick扩散定律以及Arrhenius方程,薄层干燥模型Henderson(MR=Aexp(-zt))描述LiFePO_4极片水分迁移规律取得良好拟合效果,对预测LiFePO_4极片干燥过程具有重要指导意义。     

饱和钢纤维再生混凝土氯离子扩散特性研究

利用废弃骨料制作再生混凝土是建筑固废弃物的再生资源利用途径之一,其在氯盐侵蚀环境条件下的耐久性规律与普通混凝土不同。本文以模拟海洋侵蚀环境,通过改变水灰比及NaCl溶液浓度,分析各因素对钢纤维再生混凝土氯离子扩散行为的影响规律。结果表明:浸泡液浓度越大,进入混凝土内部的氯离子越多,随着深度的增加氯离子含量逐渐减少;较低的水灰比与适量钢纤维的掺入均可以有效降低氯离子扩散系数,提升钢纤维再生混凝土的抗氯盐侵蚀能力;氯离子扩散系数随着NaCl溶液浓度的增加而增大。     

在线红外光谱法研究聚乙烯基苄基氯的交联反应动力学

利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)在线追踪聚乙烯基苄基氯(PVBCl)与N,N,N′,N′-四甲基-1,6-己二胺(TMHDA)的交联反应历程,考察了反应时间与温度对交联程度的影响。实验结果表明,随着反应时间的延长,交联程度先迅速增大,而后趋于平缓直至不变;反应温度越高,交联程度越大。对反应进行动力学的研究计算结果显示,该交联反应的反应级数n=4,表观活化能Ea=97.2kJ/mol。     

荧光光谱及分子模拟研究β-榄香烯与牛血清白蛋白的相互作用

在模拟生理p H条件(p H=7.40)下,用荧光光谱和分子模拟法研究β-榄香烯与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。在308 K和318 K温度下,激发波长(λex)为280 nm,测定BSA在340 nm的内源性荧光强度随着β-榄香烯浓度增加的变化,用分子对接方法研究β-榄香烯与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。β-榄香烯与牛血清白蛋白的反应机制为静态猝灭,作用力类型为疏水作用。分子模拟结果表明:β-榄香烯与牛血清白蛋白亚结构域A结合,二者之间有疏水作用和静电作用,且以疏水作用为主,这与荧光光谱结果一致。β-榄香烯与BSA具有较强的相互作用,以血清白蛋白为载体,β-榄香烯作为药物可通过血液循环到达病变部位,发挥药效。     

Study on Crosslinking Kinetics of PVBC! by Real-time FTIR

利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)在线追踪聚乙烯基苄基氯(PVBCl)与N,N,N′,N′-四甲基-1,6-己二胺(TMHDA)的交联反应历程,考察了反应时间与温度对交联程度的影响.实验结果表明,随着反应时间的延长,交联程度先迅速增大,而后趋于平缓直至不变；反应温度越高,交联程度越大.对反应进行动力学的研究计算结果显示,该交联反应的反应级数n=4,表观活化能Ea=97.2kJ/mol.     

LiFePO4极片真空干燥特性及动力学北大核心CSCD

探讨了不同温度、不同真空度对LiFePO4极片材料烘烤水分的影响,并对LiFePO4极片材料真空干燥实验数据进行线性回归分析,得到LiFePO4极片材料水分扩散系数以及活化能等动力学参数。结果表明:烘烤系统真空度越高,温度越高,极片的水分比越低,干燥效果越好。烘烤温度越低,系统真空度差异对极片干燥效果有明显的区别。在实验条件下LiFePO4极片材料水分扩散系数处在(1.11~1.86)×10^-9 m^2/s,真空度越高,温度越高,水分扩散系数越大,水分的蒸发快慢受制于水分的扩散迁移速度。LiFePO4极片材料水分活化能在9.70~19.83 kJ/mol,真空度越高,水分活化能越低。应用Fick扩散定律以及Arrhenius方程,薄层干燥模型Henderson(MR=Aexp(-zt))描述LiFePO4极片水分迁移规律取得良好拟合效果,对预测LiFePO4极片干燥过程具有重要指导意义。