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     

链状流体的分子热力学模型(Ⅱ)──混合物汽液平衡

实际链状流体混合物的亥氏函数表示为参考流体（硬球链流体混合物）的贡献和由于链节间的方阱位能相互作用的贡献之和．前者直接用作者先前建立的硬球链流体混合物的分子热力学模型计算,不含混合规则;后者采用Alder等人的结果,用vanderWaals单流体理论计算混合物的能量参数.对于不含氢键作用的二元混合物,有一可调相互作用参数,需由实验数据拟合得到．本模型可以满意地关联小分子混合物和高分子溶液的汽液平衡。     

链状流体的分子热力学模型(Ⅱ)──混合物汽液平衡

实际链状流体混合物的亥氏函数表示为参考流体（硬球链流体混合物）的贡献和由于链节间的方阱位能相互作用的贡献之和．前者直接用作者先前建立的硬球链流体混合物的分子热力学模型计算，不含混合规则；后者采用Alder等人的结果，用vanderWaals单流体理论计算混合物的能量参数.对于不含氢键作用的二元混合物，有一可调相互作用参数，需由实验数据拟合得到．本模型可以满意地关联小分子混合物和高分子溶液的汽液平衡。     

共聚高分子体系的分子热力学模型

以共聚硬球链流体的分子热力学模型为基础,通过引入链节间方阱位能相互作用的贡献。建立了实际共聚高分子系统的分子热力学模型,对纯共聚高分子ＰＶＴ的关系结果,平均相对误差为０．２２％－０．８０％。     

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。     

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。     

新的分子热力学模型及其应用(Ⅰ)——一种新的分子径向分布函数表达式的提出及其检验

根据液体的性质、实验现象及统计力学原理,根据总相关函数h(r)与阻尼振动之间存在的相似性,经过分析和数学处理得到了非电解质溶液径向分布函数表达式.应用该式于LJ流体、液态氩以及二元混合溶液体系,计算结果与文验、计算机模拟结果吻合较好.     

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.     

低温精馏过程模拟及其分离特性分析 (Ⅰ)氢溶液状态方程及热力学性质计算

将Soave改进的BWR方程(1999年)应用于饱和氢流体,通过实验数据对方程的参数进行了选择和优化.此方程可用于饱和氢溶液气液两相p-V-T关系、热力学性质以及气液平衡关系的预测.对于H₂、D₂、T₂饱和流体,气相密度的平均相对误差分别为0.19905%、0.28173%、0.001295%,最大偏差分别为-0.99511%、4.6664%、-0.0040385%;液相密度的平均相对误差分别为0.5504%、0.33704%、0.04703%,最大偏差分别为3.2950%、-2.2629%、0.12126%,其准确性良好.可作为低温精馏分离氢同位素的一个严格的热力学模型.     

电解质溶液的分子热力学模型

本文以扰动理论为基础建立了含极性组分和电解质的混合物的状态方程.混合物的Helmholtz能由硬球、静电和吸引项三部分组成.对于无电解质的混合物,本状态方程还原成Hu等近期开发的方程.用Bromley、Meissner、pitzer、Chen和本文摸型对25个二元电解质水溶液(最高浓度达20mol/kg)298.15K时的离子平均活度系数进行了关联,本文模型的精度最高.另外,用298.15K回归出的参数对其它温度下的离子平均活度系数进行了预测,结果表明模型参数与温度的关系较小.     

基于化学缔合的链状YUKAWA流体的状态方程

从Yukawa流体出发,采用化学缔合的统计力学理论建立了链状Yukawa流体的分子热力学模型,其亥氏函数由作为参考流体的硬球Yukawa流体的贡献和链节成键的贡献两部分组成.采用链长为2的链状Yukawa流体压缩因子的Monte Carlo模拟结果关联得到成键贡献项中空穴相关函数,对势能函数参数λ=1.8和λ=3.0时链长为4和8的链状Yukawa流体的压缩因子的预测与Monte Carlo数据能很好地吻合,比Wang和Chiew的微扰理论结果更好.     

含自缔合流体混合物的分子热力学模型

缔合流体及其混合物的亥氏函数和压缩因子可表示为物理相互作用的贡献和化学缔合作用的贡献两部分之和。前者可采用作者建立的非缔合流体及其混合物的分子热力学模型;作者从分子间相互作用位能函数的粘滞球模型出发,利用统计力学方法确定了混合物中自缔合作用的贡献。模型中分子间的缔合参数完全可由纯物质性质确定,而只在混合物方阱位能参数的计算中引入可调的二元相互作用参数。对于含有一个自缔合组分的二元混合物常压和高压汽液平衡数据的关联结果令人满意。     

几种重要的热力学模型预测能力的比较研究

拟合了298.15K下Mn(NO3)2-H2O体系0~8.382mol·kg-1的各种热力学模型参数,其中包括原始Pitzer模型(三维里系数方程),扩展的Pitzer模型(五维里系数方程),Clegg-Pitzer模型以及BET模型。应用拟合的这些模型参数预测了该体系在各种温度和饱和浓度下水的饱和蒸气压,并把它们与实验值进行了比较。比较研究显示Clegg-Pitzer模型和BET模型均具有良好的预测能力,而各种版本的Pitzer模型则不尽如人意。     

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     

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.     

分子热力学理论模型—氩模型与液体粘度的理论计算

应用张克武气体氩模型理论微分方程,导出液体粘度理论方程和“正烷烃沸点下的粘度值相同”的定理。本法以40种不同构型258种无机、有机、强缔合性的醇、酸、二醇及非极性纯质1528个实验数据检验,平均误差1．85％。其精度比著名的Van Velxen et al．法高倍以上达到实验允许误差范围内。解决了近百年来在无法精确计算的液体粘度这个技术科学上的关键难题。有重大理论意义和重要应用价值。     

新的分子热力学模型及其应用(Ⅱ)——在金属溶剂萃取体系中的应用

将文(Ⅰ)提出的径向分布函数表达式与Flory-Huggins公式相结合,建立了新的非电解质溶液分子热力学模型.将其应用于复杂的金属溶剂萃取有机相体系,仅用3组二元体系实验数据,即可预测DEHPA萃取Cu、萃取Co及萃取Cu、Co各萃取有机相体系中各组分的活度系数和萃取反应热力学平衡常数,预测计算中,没有引入可调参数,而预测结果与实验结果相当吻合.     

三元链状分子系统液液平衡的Monte Carlo模拟和分子热力学模型

在格子模型基础上,采用构型偏倚蒸发法（CBVM）对三元链状分子系统的液液平衡进行了Monte Carlo模拟,分别考查了分子链长和链节间相互作用参数对相区的影响。模拟发现,在保持交换能参数一定的情况下,互溶区随高分子之一的链长的增加而减小。在各组分链长不变的情况下,分相区随交换能的减小而增加。修正的Freed模型（RFT）可较满意地再现模拟结果,而Ftory—Huggins模型总是过低地估计互溶区。RFT模型可满意地关联和预测苯-庚烷-二甘醇系统的二元和三元液-液平衡数据。     

含盐聚电解质溶液的分子热力学模型

A molecular thermodynamic model of polyelectrolyte developed previously was extended to polyelectrolyte solutions with added salts.Thermodynamic properties,such as activity coefficients of polyelectrolytes or added salts and osmotic coefficients of solvent, of a number of aqueous mixtures of polyelectrolytes and salts are analyzed with the proposed model.Successful correlation is obtained in the range of moderate or higher polyion concentration.For the same sample,thermodynamic properties of polyelectrolytes with and without simple electrolytes can be predicted mutually using parameters from regression data.     

基于Excel运用SJ方程预测纯流体的汽-液平衡性质

大多数立方型状态方程主要针对vd W引力项进行修改,如SRK、PR和PT等,计算纯流体的汽-液平衡性质有一定的提高。由于这些状态方程斥力项过于简单,在临界点附近,很难准确描述流体的热力学性质。SJ方程强化了引力项和斥力项对温度特性的描述,较好的解决了流体在临界状态的描述。在这里利用Excel提供的强大可视化计算功能,使SJ方程运算无需编程便可解决大多数纯流体的汽-液平衡性质的计算,操作简单易行。