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％。     

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.     

聚电解质溶液的分子热力学模型

采用事电柔性硬球链近似链状聚离子,从微扰理论和离子缔合理论出发,建立了链状聚电解质溶液的分子热力学模型,并引入聚离子与反离子间的缔合以计及短程作用。成功地计算了聚电解质溶液的热力学性质,所得结果与计算机模拟数据、实验结果吻合。     

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     

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     

硬球链流体在平板和硬球表面分布的密度泛函理论

采用Yethiraj和Woodward的密度泛函理论方法,结合胡英和刘洪来等发展的硬球链流体状态方程,得到了自由连接硬球链流体在平板狭缝中和球形固体颗粒表面附近的密度分布表达式,并计算了在两平行壁所组成的狭缝中和直径大小不同的球形固体颗粒周围硬球链分子的链节密度分布.理论计算结果与作者采用Dickman 和Hall 的方法进行Monte Carlo计算机模拟结果非常吻合.颗粒直径对链状分子的密度分布有一定的影响,随着固体颗粒直径的增加,靠近颗粒表面附近的链节密度降低.     

用微扰理论、平均球近似结合统计缔合流体理论建立纯流体的状态方程

分别采用微扰理论和平均球近似（MSA）处理实际流体偶极──偶极间的相互作用,结合统计缔合流体理论（SAFT）处理氢键缔合相互作用,建立了一个纯缔合流体的状态方程．用分子链节微观参数分别关联了37种纯缔合流体（水、醇、酸和胺）的饱和液相密度和饱和蒸汽压．结果表明：采用微扰理论处理偶极──偶极相互作用的关联结果明显优于平均球近似,与分子模拟数据比较,结论一致．     

从统计力学推导流体状态方程(Ⅱ)——非球形多方阱势硬粒子微扰理论

本文从考虑真实分子的形状与势能出发,引进一新的用级数表示的径向分布函数形式,导出了任意形状硬粒子流体的级数状态方程.用此方程描述参考体系,用多方阱势来近似真实分子的势能曲线,采用Barker与Henderson的方法近似高级微扰项,导出了非球形多方阱势硬粒子微扰理论的通用表达式,以作为进一步导出实用状态方程的基础.     

二维硬碟链流体的分子热力学

采用三维硬球链流体分子热力学模型构建思路,以单体缔合的统计力学理论为基础,获得了二维硬碟链流体剩余亥氏函数和压缩因子与空穴相关函数的关系。建立的模型已应用于线型硬碟链流体,并探索了模型在不同结构的硬碟链流体中的应用。研究结果显示,建立的模型能满意预测r=5的硬碟链流体的压缩因子,其预测精度优于现有模型。相同链长、相同对比链节密度下,线型硬碟链流体压缩因子最大、支链其次、环状最小,证明所建模型能较好区分结构对性质的影响。     

用微扰理论建立水的分子热力学模型

提出1种水的分子热力学模型,从微扰理论出发,建立了自由能及其它热力学函数的关系式.水分子间作用包括硬球、色散、静电及诱导几个部分.通过同时关联0～300°C下饱和水蒸气压及液体密度数据获得分子参数,还预测了水的蒸发焓及饱和水蒸气的比容,比较了文献中处理水的几种理论方法.结果表明,本模型简单,且较接近实际.     

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%。     

实际流体的微扰理论状态方程研究

在微扰理论和硬球链状态方程基础上,对链状分子间中的氢键作用采用了一种新的处理方法,提出一个新的三参数的实际流体状态方程。将此方程用于关联３３个纯液体的饱和蒸汽压和液体密度,并由所得到的参数预测了汽相的密度。此状态方程比ＡＰＡＣＴ和ＳＡＦＴ状态方程简单,而计算的精确度则相当     

高压下长链分子的自扩散系数研究

在Lennard-Jones流体自扩散系数方程的基础上,结合链状硬球流体自扩散系数的分子模拟数据,提出了链状Lennard-Jones流体的自扩散系数方程。将所提出的方程应用于计算长链烷烃和硅油在0.1-600MPa下的自扩散系数,其平均相对偏差在10％以内,计算结果优于自扩散系数的粗糙Lennard-Jones模型。     

缔合型链式硬球自扩散系数方程

将链式硬球模型自扩散系数方程与统计缔合流体理论（SAFT）相结合起来。实际非球状的缔合分子以有缔合点的硬球链来模拟。缔合流体中自扩散系数被认为是由非缔合贡献和氢键缔合贡献两部分组成：链式硬球自扩散系数方程用以计算非缔合流体的自扩散系数，而统计缔合流体理论描述了氢键数与密度和温度的关系，从而得到缔合对自扩散系数的影响，对于水（包括超临界水），醇类和HF等流体在宽广的压力和温度范围内，使用实验数据对本方程进行检验，其自扩散系数的相对平均偏差在7．5％左右。     

环状和支链硬球链流体的状态方程

以单体缔合的统计力学理论为基础，建立了链状分子亥氏孙数和状态方程和空们相关函数的关系，并应用于环 状和支链硬球链流体。对这两类流体压缩因子的预测结果与计算机模型值相吻合。     

从统计力学推导流体状态方程(Ⅲ)——关于马丁-侯状态方程等的统计力学证明与解释

本文从多方阱非球形势硬粒子微扰理论出发,通过适当的近似与化简,导出了马丁-侯状态方程,从而使这个由经验提出的状态方程得到了统计力学的证明与解释.从多方阱非球形势硬粒子微扰理论出发,通过更粗略的近似也能得到范德华状态方程以及Barner与Adler改进的(?)offie状态方程.由理论分析,马丁-侯方程较为全面,不仅有高级微扰项,保留了多级密度展开式,同时取用了较精确的多级参考流体状态方程.     

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εw反映了吸附剂与吸附质之间的相互作用大小。