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(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(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。     

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.     

有微扰理论研究链状流体的状态方程

本文用微扰理论建立了链状流体的分子热力学模型，并给出了体系Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ自由能函数及状态方程的表达式，对非级性流体，体系的热力学性质由硬球作用，成链作用及色散作用三部分组成。对极性链状流体，分子间作用还包括偶极作用及诱导作用。将此模型应用于正烷烃及正一元醇的计算，同时关联纯液体的密度和饱和蒸汽压，结果与实验值符合良好。本文中所用的参数具有明确的物理意义，与前人的工作相比较，本文理论处理简单并用     

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.     

用微扰理论研究链状流体的状态方程

本文用微扰理论建立了链状流体的分子热力学模型，并给出了体系Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ自由能函数及状态方程的表达式。对非极性流体，体系的热力学性质由硬球作用、成链作用及色散作用三部分组成。对极性链状流体，分子间作用还包括偶极作用及诱导作用。将此模型应用于正烷烃及正一元醇的计算，同时关联纯液体的密度和饱和蒸汽压，结果与实验值符合良好。本文中所用的参数具有明确的物理意义。与前人的工作相比较，本文理论处理简单并且有一定的计算精度     

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.     

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％。     

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.     

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     

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.     

含临界点的统计缔合流体理论研究(Ⅰ)非极性流体

从适合于临界点的计算出发 ,对统计缔合流体理论方程进行改进 :(1)对链状分子的每个链节考虑其非球形度 ;(2 )提出必须考虑链节成链时对色散作用的影响 .建立了扩展的统计缔合流体理论状态方程 ,对于正构烷烃和异构烷烃的计算表明 ,该方程计算温度范围大 ,从低温区到临界区 ,特别是在临界点附近精度有明显提高 ,临界点的计算值和实验值基本符合 .扩展了理论状态方程的适用性 ,可望用于各种含临界区域流体体系的热力学计算     

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%。     

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.     

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。     

利用二维变阱宽方阱链流体分子热力学模型计算吸附等温线

以二维硬碟流体为参考,借助现代分子热力学研究方法建立了一个二维变阱宽方阱链流体的分子热力学模型(SWCF-VR-2D),并将建立的模型用于气体在固体界面吸附的关联计算中,获得了相应吸附质和吸附剂的模型参数。发现模型能满意再现氮气、甲烷、乙烷、乙烯等气体在硅胶、活性炭、沸石、金属有机骨架(MOF)等不同固体界面上的吸附等温线,总的平均绝对偏差为3.42%,其中能量参数ε _w反映了吸附剂与吸附质之间的相互作用大小。     

链状分子系统相平衡的Monte Carlo模拟

应用修正的Widom试验粒子方法在三维立方格子中计算了链节数分别为r=1,2,4,8的链状分子在不同温度、密度下的剩余化学位,然后运用热力学关系计算了以上系统在不同温度、密度下的化学位、压力和压缩因子,并求得系统的相平衡曲线和临界点。模拟结果与Flory-Huggins理论、Freed的格子场理论及胡英等工作的结果进行了比较。发现Freed理论和胡英等的工作都能较好地描述链状分子系统的相平衡行为。