复杂流体-固体界面相互作用热力学机制

具有复杂结构的纳微界面往往是界面复杂作用和宏观实验现象的主导因素。要准确描述界面处复杂流体的行为,需要引入能描述复杂流体-固体界面相互作用的分子热力学模型。本综述围绕分子热力学模型化方法拓展至纳微界面传递问题,提出“分子热力学建模+分子模拟+纳微实验”三者有机配合新思路。并针对复杂流体-固体界面相互作用的定量研究,着重综述了作者在热力学建模,分子模拟以及采用原子力显微镜 (atomic force microscopy,AFM) 实验方面的研究进展,创新性地提出将AFM定量化分析作为桥梁,用于构建分子模拟模型,描述复杂界面作用,揭示分子热力学机制,为构建纳微界面传递模型以及分子热力学模型由体相拓展至界面提供了可能。     

流体相平衡研究的进展

本文介绍了国内外有关流体相平衡的理论及实验研究的新进展及展望,其中包活低压、高压汽液平衡及高压PVT关系的实验研究;状态方程、活度系数模型和基团贡献法等流体相平衡的理论研究。作者着重介绍了统计力学方法在这些研究中的应用以及缔合状态方程和连续热力学等新的研究领域。此外,还对诸如高压与临界现象、电解质溶液、表面活性剂系统、含化学反应的相平衡等有希望的领域的研究作了介绍和展望,本文也用了一定的篇幅对近年来迅速发展的计算机模拟技术作了介绍。     

受限界面处流体分子行为的调控及相关分子热力学模型初探：基于高比表面氧化钛的研究进展

纳米受限界面处的流体由于受到界面性质的影响显著,且存在复杂的传递和反应机制耦合问题,其流体分子行为难以调控,成为了现代化工新技术（如膜过程、多相催化）突破的瓶颈。结合了近几年本课题组的相关工作进展,以化学性质稳定的高比表面氧化钛作为研究平台,对界面处流体分子受限行为进行分析,研究了传递和反应机制分别对界面处流体行为的影响,并探索其调控机制;同时对建立的相应分子热力学模型进行了初步探索,通过原子力显微镜技术将界面摩擦性质和分子间相互作用关联,为分子热力学模型提供分子参数。     

带电硬哑铃流体的分子热力学

Chemical potentials of charged hard-dumbbell fluids are obtained by Monte Carlo simulations using Widom‘s test-particle method, corresponding compressibility factors are achieved by integration of chemical potentials at different densities. A molecular thermodynamic model is also developed for these charged hard-dumbbell fluids where the residual Helmholtz function is composed of two terms: a reference term responsible for the charged hard spheres and a bonding contribution measuring the sticky interactions between positive and negative hard ions.Model predictions are in good agreement with simulation results.     

表面活性剂在液固界面吸附的热力学

对已有的表面活性剂液固界面吸附等温线进行了系统的分类,并提出了非均匀表面两阶段吸附模型．用此模型导出的吸附等温方程式能很好地描述各种类型的吸附等温线.     

流体热力学性质计算的窗体化程序设计

为了解决化工热力学中流体热力学性质计算量大的问题。利用Visual Basic 600语言编写出计算流体热力学性质课件，并设计成窗体模式，本课件可用纯流体及二元混合流体、采用不同状态方程进行计算，只要将数据输入计算机，经过程序的运行就可以显示计算结果。同时本课件具有查询各种物性参数的功能。程序采用面向对象的编程技术。对流体的物性参数实行数据库操作，界面友好。使用方便。     

链状流体的分子热力学模型(Ⅰ)──纯物质

实际链状流体的分子热力学模型表示为参考流体（硬球链流体）的贡献与一微扰项之和.作者先前建立的硬球链流体的状态方程用于计算参考流体的性质,用Alder等人对方阱流体的计算机模拟结果计算微扰项的贡献,从而建立了实际链状纯流体的分子热力学模型.该模型具有非常简单的形式,用三个与温度无关的分子参数（分子的链数,链节的直径和链节间的方阱位能阱深）可以较好地关联从球形小分子到链状高分子、分子间没有氢键作用的流体的饱和蒸汽压、饱和液体体积和pVT关系     

利用二维流体分子热力学模型计算气体混合物在固体界面的吸附等温线

结合流体混合规则,将之前建立的二维变阱宽方阱链流体分子热力学模型（SWCF-VR-2D）扩展至混合流体,并利用模型计算了甲烷/二氧化碳、甲烷/氮气和甲烷/乙烷等气体混合物在不同吸附剂上的吸附等温线。由于混合气体间的相互作用会使得混合气体的吸附不同于单一气体的吸附,通过调节气体与固体壁面间的相互作用参数ε_w以描述这种变化。调节能量参数后模型能满意计算混合气体的吸附等温线,总的平均偏差为5.06%。     

化工热力学中流体相平衡课程教学实践

流体相平衡是化工热力学课程中非常重要的一个章节,也是学生反映较难理解和掌握的一部分内容.为了使学生深刻理解溶液热力学、相平衡的基本理论及其在实际生产中的应用,激发学生的学习兴趣,课程教学过程中引入了学生自主学习环节,要求学生通过文献检索了解相平衡理论在实际应用中的重要性.本文列举了相平衡理论在不同领域的实际应用,可使学生了解相平衡理论应用的广泛性,以此拓宽学生的视野,提高学生学习的积极性和教学效果.     

固体─超临界流体相平衡的分子热力学模型

从分子热力学基础出发提出一个适用于固体-超临界流体相平衡的理论模型，溶液中溶质的化学位分解为无限稀溶液化学位及溶质浓度效应两部.无限稀溶液化学位由简化的Oz方程计算，其中包括斥力贡献、局部组成及长程引力项浓度对化学位的贡献由作者根据Kirkwood-Buff溶液理论提出的修正Wilson模型计算．用45个二元系862个数据点对此模型进行检验并和PR方程（vdw-2混合规则）计算结果进行比较，本模型的平均绝对误差为11.7％，而PR方程的结果为14.9％，对极性溶剂体系的计算结果有显著改善.用此模型直接推算的萘-Co_2体系萘的偏摩尔焓和文献数据相吻合     

氩流体汽液界面特性的平衡分子动力学模拟

采用L—J模型,对氩流体汽液界面特性进行了平衡分子动力学模拟,得到了密度、界面张力等参数的分布规律。模拟结果表明,随着氩流体体系温度的提高,液相主体密度和界面张力逐渐减小,汽相主体密度和界面厚度逐渐增大;随着截断半径的增大,界面张力逐渐增大,汽相主体密度及界面厚度稍有减小,液相主体密度稍有增大;随着模拟分子数的增加,界...     

近临界区流体相态和热力学性质研究现状及发展趋势

近临界区流体相态和热力学性质的研究是当前化学工程领域受到重视的前沿研究课题。本文扼要介绍了临界现象与临界指数，描述了近临界区流体相态和热力学性质的实验测定与估算方法，并对该领域的研究动态作了讨论。     

链状流体的分子热力学模型(IV)高分子系统的液液平衡计算

将作者先前提出的链状流体混合物的分子热力学模型应用于高分子系统液液平衡的计算,对具有最高会溶温度（UCST)和最低会溶温度（LCST）的高分子共混物的液液平衡,采用两个相互作用参数可以取得令人满意的关联结果。对具有LCST的高分子溶液的液液平衡计算,需对高分子链长作适当调整。     

SiCp/Al复合材料界面反应的XRD及热力学分析

利用XRD分析了影响SiCp/Al系统界面反应的因素,得出以下结论:铝合金中Si,Mg元素越多界面反应越小;温度越高时间越长,界面反应越大.进一步从热力学的角度对界面反应进行了计算和分析,得到用XRD相同的结果.     

粘接的界面化学

所谓粘接就是将2个不同的固体，用第3种物质连接在一起的技术。然而，大家都知道，如果使2种物质接近于纳米距离，在色散力、偶极力等引力的作用下，它们也可连接到一起，但是，同一种固体之间，如果仅靠接触是不能连到一起的，压合2个做过镜面抛光的固体，并尽可能地排除中间的空气，这样虽然它们之间也有一点连接力，但只要受到微弱的冲击，就会完全破裂，无论是怎样精细抛光加工过的表面，都不可避免地还要有数个纳米的凹凸，既便使这样的表达接近，也只有其中极少的表面能够接近到引力可作用到的距离。由于表面都有微小的凹凸，既便使其接触，也不可能形成一个完全的接触面，将这样的2个固体之间的空隙，用胶粘剂来充填，完成面与面之间的完全接触，恐怕就可以将这样的固体之间的连接技术叫做粘接吧！在充填这样2个固体间空隙的过程中，胶粘剂是否能润湿被粘物，将是粘接成功的关键。     

动态热力学分析法评估短纤维/橡胶复合材料界面粘合效果

采用动态热力学分析法评估短纤维／橡胶复合材料（SFRC）界面层的粘合效果。其基本原理为；使用动态热力学分析仪测定SFRC的损耗因子（tanδ），依据公式计算出表征材料界面粘合强度的参数α。试验结果表明。α值越大，材料的界面粘合效果越好，SFRC的拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能也越好，但拉断伸长率减小。该方法具有操作简单、数据精确和周期短等优点。     

流体绝热流动过程的Yong损失

本文运用热力学和传递过程的理论，对流体流动过程进行了Ｙｏｎｇ分析。结果表明，对于不同工况，Ｙｏｎｇ损失的大小及其影响因素是不同的。     

修正的硬球三参数状态方程(Ⅱ)纯物质热力学性质的预测

对本文(I)报中MCSPT方程与物质有关的参数A_1、A_2、A_3、A_4和A_5给出了以偏心因子ω和临界压缩因子Z_c为关联因子的普遍化关联式,从而将MCSPT方程推广到极性、强极性物质热力学性质的预测.通过对72种物质饱和液体密度和151种物质液体蒸发焓的计算结果表明,MCSPT不仅能精确地预测物质的饱和性质,而且也能准确地计算焓差.