甲烷、苯无限稀释水溶液亨利常数的Monte Carlo分子模拟计算

用偶合参数热力学积分NPF系综法对甲烷和苯常温常压下在无限稀释水溶液中的化学势及亨利常数进行计算机模拟。模拟中采用周期边界条件、优先抽样方法。水的势能采用TIP4P,甲烷和苯则采用OPLS模型,并用Ewald方法对水分子问电荷作用进行长程校正。模拟与实验结果相比较表明所应用的方法有较好的预测能力,并可正确描述水溶液的微观结构。     

CO2在二甲基亚砜中溶解度的测定及其亨利常数

为了验证烟气吸收剂二甲基亚砜(DMSO)对SO2和CO2的选择性能,在常压吸收装置中,实验测定了不同浓度CO2在DMSO中的溶解度.实验温度293.15～313.15 K,CO2的分压5.56～18.2 kPa.结果表明,二氧化碳在二甲基亚砜中有较小的溶解度.在实验浓度范围内,二氧化碳在DMSO溶剂中的溶解过程符合亨利定律.在测得的实验数据基础上,得到了CO2在DMSO中的亨利常数值.由实验数据可得出结论,DMSO对SO2和CO2有良好的选择性,用于烟气脱硫是可行的.     

交联共聚中拟初级分子内交联速率常数的测定

<正>悬挂双键行为是自由基交联共聚反应的关键,除参与分子间交联反应外,还可参与环化、初级分子内交联、次级分子内交联等反应。环化反应定义为二(多)烯自由基“回咬”同一单体链节中的悬挂双键的反应,初级分子内交联反应指自由基“回咬”同一基链上的悬挂双键的反应,次级分子内交联反应指自由基“回咬”同一分子中其它基链上的悬挂双键的反应。 由于二烯用量极少。通常很难定量测定悬挂双键浓度。很少有定量研究悬挂双键行为的实验报道,Lantin用超导核磁共振仪直接测定了甲基丙烯酸甲酯-乙二醇二甲基丙烯酸酯体     

吸附脱硫及分子模拟计算应用的研究进展

综述了采用各种吸附方法脱除汽油、柴油中硫的研究进展。认为天然矿物及未改性商业分子筛具有价格便宜的优点,但本身脱硫性能不是很好;改性活性炭在硫化物吸附容量方面比较优良,但机械强度不高;金属氧化物及负载金属氧化物的多孔复合材料对硫化物的选择性较高,但吸附容量不大;以过渡金属离子改性分子筛,尤其是利用π络合脱硫的研究为以后柴油深度脱硫开拓了方向。指出吸附法结合其他脱硫工艺将是深度脱硫的重要研究方向之一;分子模拟应用于吸附脱硫的研究,将为脱硫吸附剂的开发提供新的途径。     

阿斯匹林配体与萘普生在水溶液中形成常数的研究

通过紫外分光光度法测定了阿斯匹林配体与萘普生在水溶液中,能够形成分子复合物,该复合物在25℃常压下的形成常数K11＝117．55,从而说明了阿斯匹林对萘普生在水溶液中的增溶作用的本质原因。     

含醇溶液中分子扩散系数的分子模拟

利用分子动力学(MD)模拟验证了含醇溶液的无限稀释扩散系数模型和不同浓度溶液的扩散系数模型.选用的溶质分别为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇和甘油,温度为293.15K,压力为0.1MPa.计算结果表明:Dullien和Asfour方程适用于计算甲醇和乙醇溶液的扩散系数DAB;而对于其它醇溶液的扩散系数,Leffler和Cullinan方程较适用.     

湿度对O2在乙烯-乙烯醇共聚物中扩散影响的分子模拟

采用分子动力学和巨正则Monte Carlo模拟相结合的方法研究湿度对乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）玻璃化转变温度和O2扩散性能的影响.结果表明：高相对湿度（100%）条件下EVOH的玻璃化转变温度比低湿度（0）条件下的下降了80～100K.低湿度时,EVOH对O2具有较好的阻隔效果;高湿度时,O2在EVOH内的扩散变快,不利于在食品包装材料中的应用.在使用EVOH作为食品保鲜材料时要注意保持空气干燥.     

多孔材料在催化过程的分子模拟研究

多孔材料作为一种结构性能优异的先进材料在吸附、分离和催化等领域有着非常广泛的应用。但是多孔材料结构复杂,实验方法很难研究清楚其反应机理。现今通过分子模拟方法,可以从理论上了解多孔材料在催化过程中吸附、扩散、反应机理等特性。文章主要对分子模拟及其在多孔材料催化过程研究中的应用进行了综述和展望。文章认为单一的分子模拟方法已不再适用于复杂的催化体系,采用组合方法能更好地进行分析研究。     

分子模拟技术在高分子领域的应用

对分子模拟技术及其应用领域进行了论述,重点阐明了分子模拟技术在高分子领域的应用,并提出了加强在科研开发中应用分子模拟技术的力度     

二氧化硫在HZSM-5分子筛中吸附的分子模拟

通过实验测定了二氧化硫(SO2)在HZSM-5型分子筛中的吸附性能,采用巨正则系综Monte Carlo方法建立相应的吸附模型,模拟计算相应的吸附行为。在实验与模拟结果相吻合的基础上,进一步模拟计算了SO2在HZSM-5型分子筛中的吸附等温线、吸附微观构型及吸附热等性质。结果表明:随着硅铝比(摩尔比)的增大,分子筛对SO2的吸附量降低,当硅铝比大于191时,硅铝比对SO2的吸附量影响很小。SO2分子主要吸附在氢离子和Al原子周围。在Al原子周围,SO2分子比较集中,同时发现氢离子的存在会阻碍SO2的扩散。在吸附量相同的条件下,SO2在HZSM-5型分子筛的吸附热随着硅铝比的升高而降低。     

油酸和Span80协同煤油对低阶煤的浮选强化及分子模拟计算

低阶煤表面含有较多含氧基团,可浮性差,采用传统煤油捕收剂不仅药剂消耗大,而且分选效果差。复配捕收剂可以选择性地作用于矿物表面,从而提升浮选效果。以内蒙古色连二矿选煤厂低阶煤为研究对象,考察了传统捕收剂煤油的作用效果,并在此基础上引入含氧有机药剂油酸和Span80与其复配,考察复配药剂对低阶煤浮选的强化作用,并对其作用机理进行分析。结果表明：煤油-油酸和煤油-Span80复配药剂对实验煤样浮选均有促进作用。捕收剂用量为4 000 g/t,起泡剂用量为800 g/t时,煤油-Span80复配药剂对应的精煤产率为83.17%,精煤灰分为11.78%,尾煤灰分为69.15%,可燃体回收率达到93.48%,浮选完善指标为42.18%。与煤油和煤油-油酸复配药剂相比,煤油-Span80复配药剂可显著提升尾煤灰分和可燃体回收率,达到了较为理想的分选效果。机理研究结果显示,油酸和Span80与煤油复配,可显著降低药剂在矿浆中的分散粒径,提高其与颗粒的接触概率;同时,油酸和Span80与煤作用,掩蔽了煤样表面的亲水基团,改善了煤样疏水性,使其更易在煤粒表面铺展。模拟计算发现油酸和Span80药剂的前线轨...     

分子模拟在化工应用中的若干问题及思考

随着高技术学科的飞速进步,化工学科在多年来已形成的理论和实验研究之外,又产生了一种完全独立而新颖的研究手段——分子模拟.目前化学工业受关注的新技术涉及聚合物、电解质等复杂物质,临界、超临界等复杂状态,界面、膜、溶液等复杂现象.实现化学工业从产品到过程设计完全自动化,在这些方面除了准确的物性数据外,更要对各种复杂现象的机理有深刻了解.分子模拟被认为是实现这一目标的关键技术之一.本文以分子动力学为主,结合计算量子化学,对分子模拟在化工应用中的若干问题进行讨论.     

高分子溶液中分子模拟技术的研究进展

综述了近年来高分子溶液领域的分子模拟研究进展。介绍了国内外研究者基于分子动力学法(MD)和蒙特卡洛(MC)法对高分子溶液的相形为,溶解动力学性质以及流变性质的模拟。同时还介绍了利用分子模拟技术对高分子溶液进行的一些新的研究方向。     

LM-S沥青改性剂提高沥青混合料黏附性能的分子模拟计算及路用性能考察

沥青与石料的黏附性大小直接影响沥青混合料的强度、稳定性、耐久性等性质。通过分子模拟计算的方法研究沥青与石料的黏附作用,计算比较沥青改性前后与石料间的黏附功,并与水煮法沥青黏附性实验结果及沥青混合料微观形貌研究结果进行比对;同时考察沥青改性剂LM-S对沥青混合料路用性能的改进效果。结果表明,采用LM-S改性后的沥青-石料体系的界面黏附功比基质沥青-石料体系提高了近26%,因而具有更好的黏附性;沥青混合料实验结果亦表明LM-S改性剂可显著提高基质沥青和SBS改性沥青混合料的高温稳定性能、低温稳定性能及水稳定性性能,其中动稳定度分别提高了162%和43%。     

高分子在固体表面吸附的分子模拟

综述了分子模拟研究高分子在固体表面吸附的应用,简单介绍了分子模拟的基本原理及其常用的几种方法,并分别介绍了分子模拟在研究高分子吸附构象以及吸附动力学方面的应用。     

基体中含有随机分布裂纹的纤维增强复合材料的总体弹性常数

本文应用自洽方法计算了含随机分布裂纹的基体的等效弹性常数,然后利用GMC方法计算了复合材料的总体弹性常数.结果表明,随着裂纹密度的增加,基体的等效弹性模量和泊松比会降为零;而同时,复合材料的纤维方向的弹性模量的下降,但是仍然能达到没有裂纹时的90%.这表明当基体完全破坏的时候,纤维仍能够在纵向承受载荷.另外,当基体的等效弹性模量和泊松比会降为零时,复合材料的横向弹性模量和剪切模量都接近为零,表明这时复合材料无法承受横向的拉压力和剪切力.     

含硅聚合物中小分子扩散行为的分子模拟

选择PCFF和COMPASS分子力场对橡胶态聚合物PDMS 和玻璃态聚合物PS1体系进行模拟。COMPASS力场模拟得到的体系密度,O2和N2在PDMS与PS1中扩散系数更接近实验值。在模型大小一定时,Group-based求和法中截断距离越长,耗用机时越长,但对计算结果改进不大;截断距离为1.3 nm时计算结果最好。Ewald方法耗时多而对计算结果却无明显改进。体系大小对扩散系数的计算值影响甚微。体积越小的分子,在聚合物中运动的范围越大,扩散系数越大。氧气和氮气分子在PDMS与PS1中运动轨迹不同,在PS1中氧气运动范围远大于氮气,而在PDMS中氧气运动范围稍大于氮气。小分子运动轨迹基本与聚合物自由体积分布对应,自由体积分数大,扩散系数也大。     

CO_2,CH_4在全硅MFI型沸石中吸附的分子模拟

采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)分子模拟方法研究了CO2,CH4分子在全硅MFI型沸石中的吸附行为,计算得到了纯组分和两组分的混合物在不同温度时的吸附等温线;分析了全硅MFI型沸石对混合组分的选择性吸附;模拟还得到了CO2,CH4分子在全硅MFI型沸石中的吸附位。     

不同管径碳纳米管中CO_2/CH_4分离的分子模拟

生物甲烷路线在CO2减排和节能方面有很大的应用前景。而对生物沼气的分离是此路线的一个关键问题,特别是在60℃和0.1 MPa下。巨正则Monte Carlo(GCMC)和平衡分子动力学(EMD)的分子模拟方法研究CO2和CH4在不同管径的碳纳米管(CNT)中的吸附和扩散,可以从分子层面研究生物沼气的分离机理。分别计算了CO2/CH4二元混合物吸附量、吸附选择性、自扩散系数和渗透选择性等参数。模拟结果表明:由于碳管的受限空间和CO2与碳纳米管壁面分子之间强相互作用,导致二元等物质的量的混合物CO2/CH4的吸附量和扩散系数的差异。CO2的吸附量和自扩散系数都比CH4的大。渗透选择性在碳管管径达到最接近1 nm时达到最大值,此时混合物的分离过程是吸附控制,而非扩散控制。