NaCl在聚电解质溶液中活度系数的实验测定

引　言聚电解质是指在极性溶剂中能够电离形成聚离子和反离子的高分子[1] ,在生物体中广泛存在 ,如蛋白质、ＤＮＡ和ＲＮＡ等都是聚电解质 ,聚丙烯酸盐和聚苯乙烯磺酸盐则是典型的人工合成聚电解质 .在聚电解质的水溶液中 ,由于聚离子带有大量的电荷 ,对反离子具有很强的静电吸引作用 ,即使在极低的浓度下溶液仍具有很大的非理想性 ,这与普通电解质溶液显著不同[2 ,3 ] .建立聚电解质溶液热力学性质的计算方法一直是溶液理论研究的热点 ,现已取得长足进展 ,如Ｍａｎｎｉｎｇ的反离子凝聚理论[2 ,3 ] 、柱状胞腔模型基础上的ＰＢ方程理论[4 ,…     

聚合物材料力学性能的计算机模拟

聚合物材料的宏观力学性能与其微观结构具有密切的关系,计算机模拟是研究这种结构与性能关系的重要手段之一,近年来国内外学者已经发展了多种模拟方法并从不同尺度来模拟聚合物材料的力学性能。本文综述了不同方法在聚合物材料力学性能模拟研究中的应用,重点介绍了Monte Carlo模拟、分子动力学模拟和基于弹簧格子模型的多尺度模拟这3种常见模拟方法的应用情况,如在分子动力学模拟中重点关注无定形聚合物玻璃态、结晶聚乙烯和部分非均质体系,而在多尺度模拟中则重点关注复杂的非均质聚合物体系,并讨论了各种方法的应用前景及亟待解决的问题。     

多元表面活性剂复配的分子热力学模型研究

表面活性剂在实际工业生产中有着广泛应用,一般多为多种表面活性剂的复配体系,利用不同组分的特性,使得复配体系具有比单一表面活性剂更优越的性能,而多元表面活性剂复配机理仍不是很清楚。采用实验与理论模型相结合的方法,研究混合表面活性剂各组分间的协同效应。首先以Flory-Huggins理论为基础,推导了多元表面活性剂体系的分子热力学模型,通过二元系实验数据关联出两两相互作用参数,可对多元体系临界胶束浓度(cmc)与混合表面活性剂胶束相组成进行预测,三元表面活性剂复配体系模型计算结果与实验值吻合较好。     

复合相变材料/空冷复合式锂离子电池模块散热性能

锂离子电池放电过程中产生的热量无法及时消散会导致电池性能下降,设计合理的电池组散热结构是提升电池性能的关键一环。提出一种复合相变材料（CPCM）与空冷结合的电池组散热结构。利用伪二维电化学模型与三维散热模型相结合,将电池产热过程、电池与外界传热过程进行解析,探究了相变材料（PCM）厚度、CPCM中膨胀石墨（EG）的含量、空冷孔道数量及空冷气体流通方向对电池组散热性能的影响。结果表明,CPCM/空冷复合式散热结构的散热性能明显优于只用CPCM的电池组,且当PCM厚度等于电池半径、EG质量分数为20%时,电池组散热性能最佳。此外,双向通风管道设计可以更有效地降低电池温度。所得结论可为锂离子电池组的散热设计提供理论指导。     

乙烯分子在狭缝炭孔内的毛细相变和自扩散

The grand canonical Monte Carlo (GCMC), the canonical Monte Carlo by using equal probability perturbation, and the molecular dynamics (MD) methods were used to study the capillary phase-transition (capillary condensation and evaporation) and self-diffusion for a simple Lennard-Jones model of ethylene confined in slit carbon pores of 2.109 nm at temperatures between 141.26 K and 201.80 K. The critical point of capillary phase-transition was extrapolated by the critical power law and the law of rectilinear diameter from the capillary phase-transition data in the near critical region. The effects of temperature and fluid density on the parallel self-diffusion coefficients of ethylene molecules confined in the slit carbon pores were examined. The results showed that the parallel selfdiffusion coefficients in the capillary phase transition area strongly depended on the fluids local densities in the slit carbon pores.     

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.     

石英晶体微平衡法测定CO2在聚合物中的溶解度

将石英晶体微平衡法(QCM)用于气体在聚合物中溶解度的测定, 实测的CO₂在尼龙66、天然橡胶和聚氯乙烯中的溶解度与文献值符合较好.测定了CO2在聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸正丁酯3种均聚物及苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物和甲基丙烯酸正丁酯-丙烯酸全氟烷基乙基酯共聚物等嵌段共聚物中的溶解度, 并用链状流体状态方程对实验数据进行了关联,结果令人满意.     

有机多孔聚合物CO_2捕集及分离性能的研究进展

有机多孔聚合物(porous organic polymers,POPs)是一类由有机构建单元连接而形成的新型多孔材料。由于其优异的物理化学稳定性以及CO2吸附能力,近年来有关POPs在CO2捕集和分离的研究成为一大研究热点。大量具有优异孔性质(比表面积和孔容)的POPs通过不同有机合成反应被成功地开发出来应用于CO2吸附分离过程。本文介绍了POPs材料的CO2捕集与分离性能的研究现状,总结了提高POPs材料CO2分离性能的合成策略,重点分析了可以通过功能化增强吸附剂与二氧化碳分子之间的相互作用,来提高材料的CO2分离能力的方法。     

氨基修饰微孔/介孔复合材料AM-5A-MCM-41对CO_2吸附分离的分子模拟

构建了氨基修饰微孔/介孔复合材料AM-5A-MCM-41的全原子模型,采用巨正则Monte Carlo(GCMC)方法研究了它的CO2吸附分离性能,采用加权混合规则来描述氨基和CO2分子的弱化学作用。模拟结果表明,CO2分子优先吸附在复合材料介孔表面的氨基附近,CO2纯气体的吸附量和吸附热有了显著提高,而N2的吸附量和吸附热则基本不受影响。对于CO2和N2的混合气分离,由于复合材料对CO2的弱化学吸附作用,显著提高了CO2吸附量和吸附选择性,在573 K和100 kPa时CO2/N2的选择性达到了87.0。通过分子模拟研究可以从微观角度了解CO2在氨基修饰的微孔/介孔复合材料中的吸附分离的细节和机理,为实验设计和合成高效CO2吸附剂提供指导。     

含卤素原子离子液体中卤键作用的理论研究进展

综述了离子液体中卤键作用的理论研究进展,展望了卤代离子液体在酸性气体吸收中的应用潜力。相对于离子液体中的氢键作用,阴阳离子间的卤键作用具有很强的方向性。卤代离子液体中存在卤键环状结构,其阳离子中的卤素原子可以与CO2分子之间形成X···O型弱相互作用,因而CO2气体在卤代离子液体中的溶解度可能增加。鉴于卤代离子液体特殊的结构和性质,今后应该侧重于研究其结构与性能之间的关系、动力学行为以及酸性气体在其中的溶解机制等。