超临界二氧化碳自扩散系数的模拟研究

运用分子动力学模拟方法研究超临界二氧化碳的自扩散系数。总的来说,二氧化碳自扩散系数的模拟值与文献实验值吻合得很好。而450 K和50 MPa、424 K和100 MPa、450 K和200 MPa这三个条件下,模拟值与实验值相对误差异常大,通过作图探讨其原因。     

超临界二氧化碳的结构性质的模拟研究

运用分子动力学模拟方法,通过统计径向分布函数和配位数来研究超临界二氧化碳的局部结构。随着温度的升高,径向分布函数第一峰高度降低,配位数减小;随着压力的增大,径向分布函数第一峰高度升高,配位数增大。     

有机物在超临界CO2中无限稀释扩散系数的分子动力学模拟

根据物质的实验临界常数或与物质最基本分子结构相关的Joback或Lydersen临界常数估算法得到物质的临界常数,结合Lennard-Jones流体的对比状态方程,按照对应态原理得到了38种有机物分子的新的Lennard-Jones位能参数。由这些位能参数结合简单的组合规则,首次对一些高附加值的复杂实用有机物在313.15　K、16MPa的超临界CO     

超临界水中气体扩散系数的分子动力学模拟

采用分子动力学（MD）方法计算T＝703.2-763.2K,p=30-45MPa范围内,氧气和氮气在超临界水中的无限稀释扩散系数。计算结果表明,在超临界条件下的扩散系数较常温常压下要大1－2个数量级。扩散系数随温度的升高而增大,随压力的增高而降低,且氧的扩散系数稍大于氮的扩散系数。     

有机物在超临界CO_2中无限稀释扩散系数的分子动力学模拟

根据物质的实验临界常数或与物质最基本分子结构相关的Joback或Lydersen临界常数估算法得到物质的临界常数,结合Lennard-Joned流体的对比状态方程,按照对应态原理得到了38种有机物分子的新的Lennard-Jones位能参数.由这些位能参数结合简单的组合规则,首次对一些高附加值的复杂实用有机物在313.15 K、16 MPa的超临界CO_2中的无限稀释扩散系数采用分子动力学模拟的方法进行了研究.模拟结果表明,采用这种新思路可以有效地预测超临界体系的扩散性质,满足超临界萃取工艺开发和设计的需要.     

苯在超临界水中的分子动力学研究

Microscopic structure and diffusion properties of benzene in ambient water (298 K, 0.1 MPa) and supercritical water (673--773 K, 25---35 MPa) are investigated by molecular dynamics simulation with site-site models.It is found that at the ambient condition, the water molecules surrounding a benzene molecule form a hydrogen bond network. The hydrogen bond interaction between supercritical water molecules decreases dramatically under supercritical conditions. The diffusion coefficients of both the solute molecule and solvent molecule at supercritical conditions increase by 30---180 times than those at the ambient condition. With the temperature approaching the critical temperature, the change of diffusion coefficient with pressure becomes pronounced.     

超临界CO2在PCDL中溶解扩散的分子动力学模拟

通过分子动力学模拟,研究了温度和压力的改变对超临界CO2在聚碳酸酯二醇中的溶解和扩散行为的影响.结果表明,降低温度和升高压力有利于超临界CO2的溶解;降低压力和升高温度有利于超临界CO2的扩散.研究结果可以为相关发泡工艺参数的设置提供参考.     

超临界二氧化碳微乳反胶束体系的分子动力学模拟进展

超临界CO2微乳液/反胶束体系,是在表面活性剂作用下形成的CO2包水（W/C）或者水包CO2（C/W）型且热力学性质稳定的透明液体。通过改善超临界CO2的性质,可以极大地拓展超临界流体技术的应用领域。其热力学性质、传递性质以及相行为是应用的基础。对此复杂体系由实验量测所获得的信息远不能满足实际需要,但分子动力学模拟则可以达此目的。总结了有关分子动力学模拟在超临界CO2微乳液/反胶束体系研究中的进展,重点分析了模拟实施过程中应该注意的关键问题,对于分子力场构建、单元体设计、平衡控制等热点问题给予分析和阐述,并就应该致力于研究的核心方向进行了初步探讨。     

注射成型发泡过程中温度和剪切速率对CO2扩散行为影响的分子动力学研究

为研究临界CO2辅助聚乳酸(PLA)注射成型发泡过程中,温度和剪切速率对CO2扩散行为影响.应用分子动力学模拟方法,以PLA和CO2为研究对象,基于周期性边界条件和SA算法,引入CAMPASS力场,构建PLA/CO2扩散模型,对模型进行能量最小化处理.从温度和剪切速率两个方面研究在注射成型发泡过程中PLA主链活跃性、体...     

蒙脱石狭缝中二氧化碳的分子动力学模拟

本文采用分子动力学方法研究稠密二氧化碳在蒙脱石狭缝孔中的结构性质。二氧化碳在孔内固体表面形成高密度层,孔宽不同时该密度层与固体表面的距离固定。二氧化碳分子轴线与固体表面法向量的夹角在一定范围之内。随着孔宽的减少,受限二氧化碳的C-C径向分布函数第一峰的高度增加,在宽孔中只有处在接触层位置的流体才表现出长程有序的结构。     

正烷醇在二氧化碳中无限稀释扩散的分子动力学模拟

运用分子动力学模拟方法研究了298 K和10 MPa下,正烷醇(甲醇至正癸醇)在近临界二氧化碳中无限稀释扩散。结果表明,模拟得到的二氧化碳的扩散系数与相近条件下的文献值相近,因此,进一步预测了正烷醇的扩散系数。     

纯CO2体系扩散性质的分子动力学模拟

使用基于COMPASS力场的分子动力学（MD）模拟方法计算了CO2在气相、液相以及超临界区的自扩散系数。计算结果表明温度对扩散系数的影响在密度较低时比较明显,随着密度的升高温度的影响逐渐减弱;密度较高时密度的影响对扩散系数起主导作用。通过研究温度和密度对扩散系数的影响规律,提出了预测CO2自扩散系数的新方程,该方程与模拟值和文献试验值吻合良好。     

高温高压水的分子动力学模拟

采用分子动力学（MD）模拟方法对高温高压水的结构性质和扩散系数进行了研究。结果表明,亚,临界和超临界条件下水分子间的氢键作用比常温常压下明显减弱。水分子的几何构型随温度的升高呈现规律变化,键长逐渐减小,键角逐渐增大。通过分析超,临界状态下水的径向分布函数看出,在一定压力下,径向分布函数峰值随着温度的升高呈现先增大后减小的趋势。扩散系数的模拟结果与文献试验值吻合良好,相对偏差小于5％。     

不同组成下二氧化碳与二氧化硫水合物的模拟研究

本工作在恒温恒压的条件下,设置二氧化碳的分子数量百分比分别为10％、20％、50％和80％,采用分子动力学模拟方法,研究二氧化碳与二氧化硫水合物的扩散系数,并进一步研究了配位数和氢键数.研究结果表明在恒温恒压的条件下,二氧化碳与二氧化硫水合物的性质随组成比发生变化.     

分子动力学模拟研究流体微观结构和扩散性质

通过分子动力学模拟得到了纯水、超临界水以及电解质溶液的微观结构 ,从而对固液相变、离子水化、离子配位数等做出了微观解释与证明。通过分子动力学模拟了有机物在超临界二氧化碳中的扩散系数 ,在几十个研究体系中取得了与实验值较吻合的结果 ,并以此为基础 ,提出了一个普遍化的扩散系数预测方程。通过这些工作 ,既从微观上阐述了现象的本质 ,又在宏观上得到了可方便的应用于工程设计的结果 ,表明了分子模拟作为一种先进的科学研究手段将得到越来越广泛的应用     

有机分子在聚乙烯膜中扩散过程的分子动力学模拟

引言聚乙烯(PE)是由乙烯单体聚合而成的相对分子质量较高的线性烷烃,是合成树脂中应用最广泛的品种。扩散系数是描述传递现象的基本物性参数,在聚合物材料开发方面具有重要的理论特性和广阔的应用前景。用实验方法测定扩散系数时,操     

氨基酸扩散系数的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟的方法模拟了298. 15 K正则系综下甘氨酸、丙氨酸等12种氨基酸在水中的扩散过程，扩散系数的计算采用微分-区限变分法。计算结果表明：相同浓度下按不同分子数样本计算得到的扩散系数有较大差别，且分子数越多则模拟结果越接近于实验值。5种氨基酸在水中的扩散系数与文献值相对比，误差小于7%。还用同样的方法模拟了氧气在水中的扩散过程，模拟结果与实验结果吻合也较好。实验表明采用分子模拟手段可以获得具有工业应用价值的扩散系数，从而有助于计算传质学的发展。     

二氧化碳汽—液界面特性的分子动力学模拟

采用EPM2二氧化碳分子势能模型,以二氧化碳分子内各原子作为统计对象进行统计计算,探讨温度、薄层切片数及截断半径对其汽—液界面特性参数的影响规律。结果表明,随着截断半径的增大,液相主体密度逐渐增大,汽相主体密度逐渐减小,界面层厚度有所减小;薄层切片数对界面层厚度、液相主体和汽相主体的密度影响不大;随着温度的升高,汽相主体密度增加,液相主体密度降低,汽—液界面厚度增大,界面张力逐渐减小。     

烷烃在甲醇中无限稀释扩散的分子动力学模拟

运用分子动力学模拟方法研究了300 K和10 MPa下,正烷烃(甲烷至正癸烷)在甲醇中无限稀释扩散。模拟得到的甲醇的扩散系数与相近条件下的文献值相近,因此,进一步预测了正烷烃的扩散系数。     

无定形PET中小分子扩散系数的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟研究了相对分子质量在32～339范围内小分子在无定形PET中的扩散过程。基于Einstein关系式计算了扩散系数,讨论了模拟时间、密度对扩散系数的影响。结果表明：在较高的温度下,较短的模拟时间内就能观察到均方位移曲线的线性区;而在较低的温度下,需更长的模拟时间。扩散系数随密度增加而降低,聚合物密度越大,所需的模拟时间越长。通过比较扩散系数的计算值与实验值,发现两者的比值在一个数量级范围内,表明建立的聚合物模型可接受且能正确描述小分子在无定形PET中的扩散过程, 为获得迁移模型中关键参数——扩散系数提供了一种近似的计算方法。