离子缔合型离子选择电极的研究 Ⅸ、PVC膜阳离子表面活性剂电极的研制与应用

阳离子表面活性剂缔合型离子选择电极,国外近年来有若干报道,所用离子交换体有四苯硼酸盐(及其衍生物)、十二烷基磺酸盐、四氮茂等,电极的线性下限一般为10~(-5)M。Maeda等制备了以冠醚为活性材料的中性载体电极,对季铵阳离子的线性响应下限达到2×10~(-6)M。国内尚无有关阳离子表面活性剂电极的公开报道。本文报道了一种以直链烷基苯磺酸盐为离子交换体、以硝基苯和邻苯二甲酸二(2—     

用线性拟合法及Gauss-Newton法计算正丁醇分子横截面积

一、原理及公式液体表面分子和内部分子所处的环境不同,因而能量也不同.根据能量最低原理,溶质在溶液表面的浓度与溶液内部的浓度不同,这种现象就是吸附.对于溶液来说,溶质会影响表面张力.通过测定一定温度(T)下不同浓度(C)正丁醇水溶液的表面张力(σ),根据σ-C曲线求界面上的吸附量(Γ)和正丁醇分子的横截面积(S),以了解正?醇分子的微观性质.在指定的温度与压力下,吸附与溶液的表面张力和浓度有关.表达方式有两种:     

烷基芳基磺酸盐界面性质的分子动力学模拟

利用分子动力学方法模拟了阴离子表面活性剂在水/辛烷,水/甲苯,水/辛烷、甲苯混合油相时的动力学特点,结果很好地展示了体系静止时清楚的油水界面,并与无表面活性剂的油水界面进行了比较.利用密度剖面图可说明表面活性剂对不同油相的诱导作用.同时,模拟计算出烷基芳基磺酸盐表面活性剂在油水界面的界面张力、均方根偏差、接触面积等,由计算结果可知,油相为甲苯时能很好的降低其界面张力,油相为辛烷时更易于形成清楚的油水界面且界面强度较大.     

介观模拟研究表面活性剂链长对油包水型微乳液的影响

采用耗散颗粒动力学模拟方法从介观水平上研究了表面活性剂分子链长对油包水型微乳液形成的影响。结果表明:对于疏水链长不同的表面活性剂/油/水体系在一定的油水比和表面活性剂分子浓度下可以形成油包水型微乳液,此时体系的平均界面张力值最低,表面活性剂分子的平均末端距最小,即分子链最弯曲。而表面活性剂分子浓度相同时,其疏水链越长,形成油包水型微乳液所需的油水比越大;在油水比相同的情况下,疏水链越长,表面活性剂分子浓度对微乳液的影响越小。此模拟结果从介观水平上提供了表面活性剂分子链长对微乳液的形成的影响,为微乳液的实际应用提供理论指导。     

表面活性剂预报数据库(SIMS 2.0)的设计与研究

通过对现有数据库管理系统的分析,用Visual C#编写表面活性剂预报数据库的应用程序,建立了可供查询和数据输入的表面活性剂物化参数、分子结构信息以及农药配方数据库。另根据表面活性剂预报数据库中分子结构数据库的功能需要,在此工作的基础上,运用GMA算法,实现表面活性剂二维子结构检索。在预报模块中,运用多元线性回归方法建立了三种定量构效关系模型(QSPR)预报硫酸盐、磺酸盐、聚氧乙烯醚类表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)值,以及一种预报硫酸盐类表面活性剂亲水亲油平衡值(HLB)的QSPR模型。     

基于支持向量机方法的表面活性剂增溶性能分类预测研究

为了探讨表面活性剂的增溶性能,计算了表征分子组成和拓扑等特征的148个分子描述符,经属性筛选得到13个描述符,采用支持向量机方法建立了表面活性剂增溶性能分类预测模型.结果表明,该模型预测能力及稳定性良好,5折交叉验证准确率为92.1%,测试集验证准确率为95.1%.用中药皂苷化合物对该模型进行验证,模型验证准确率达93...     

基于IIF 模型的流体表面张力模拟

基于光滑粒子动力学(SPH)方法模拟流体时流体表面张力的作用在固液、气液交界 处不可忽视,其影响模拟的准确性和视觉真实感。目前已有的表面张力模型如连续表面力(CSF) 模型、粒子间相互作用力(IIF)模型都存在各自的缺陷。针对IIF 模型模拟表面张力时所产生的 粒子非物理聚集、流体表面形状不规则等现象,采用基于类Lennard-Jones 势函数的分子间聚斥 力对表面张力建模,并定义了基于法向差的SPH 张力修正项以解决IIF 模型不能保证流体表面 面积最小化问题。实验结果表明,该方法能够稳定和正确地模拟两相交界处的表面张力的效果。     

亚胺表面活性剂判别和活性预测

亚胺表面活性剂是1类新型的可逆表面活性剂,由于其可以通过调节pH和温度来控制其可逆过程,在药物缓释等领域中有潜在应用价值。用HyperChem计算了亚胺化合物的QSAR性质。通过聚类分析,可以判断某亚胺化合物是否是表面活性剂。利用逐步回归分析,得到了可以预测其表面性质的方程。醛基临界胶束浓度方程包含2个参数,Grid方法的范德华分子表面积,折射率,方程的相关系数为0.99992,标准差为0.14007。亚胺基临界胶束浓度方程包含2个参数,Grid方法的范德华分子表面积,极化率。方程的相关系数为0.99993,标准差为0.06169。水力直径方程包含2个参数,Approx方法的溶剂可接触部分分子表面积,Grid方法的溶剂可接触部分分子体积,方程的相关系数为1,标准差为0.00346。这些为进一步研究亚胺表面活性剂打下良好的基础。     

表面活性剂对氟离子选择电极响应时间的影响

该文研究了表面活性剂对氟离子选择电极响应时间的影响.试验结果表明,电极响应时间的变化与表面活性剂的类型和加入量有关.随着表面活性剂加入量的增大,阳离子型表面活性剂使电极的响应时间缩短;阴离子型表面活性剂使响应时间增长;当使用非离子型表面活性剂时,响应时间保持不变;使用两性表面活性剂时,响应时间的变化不恒定.     

系列烷基芳基磺酸盐的自由能微扰计算

采用分子动力学的方法模拟了9种系列烷基芳基磺酸盐在真空和水溶液环境下的结构与相互作用。利用自由能微扰方法计算了9种结构的水合自由能,结果表明:随着芳环向长烷基链的中间位置移动,胶束化能力下降,随着芳环上长烷基链碳数的增加、随着芳环上短烷基链个数的增加和短烷基链碳数的增加,胶束化能力提升;通过对自由能的力的分解和原子对的径向分布函数分析,揭示了胶束的驱动力是疏水效应综合作用的结果;根据氢键的图形定义,分析了系列表面活性剂极性头与周围水分子的氢键相互作用,发现氢键的数目能增强或者减弱分子脱离胶束体的趋势,进而影响胶束的稳定性;同时计算了水分子中氢键的生存周期。     

Preparation of ZnO nanorods by microemulsion synthesis and their application as a CO gas sensor

Zinc oxide nanorods with different surface area were synthesized by surfactant assisted microemulsion method. The alkyl chain length of surfactant would affect aspect ratio of ZnO nanorods. ZnO nanorods synthesized by ethyl benzene acid sodium salt (EBS), which is surfactant with short alkyl chain length, show higher aspect ratio than ones by dodecyl benzene sulfonic acid sodium salt (DBS). These nanorods had diameters in the range of 80–300 nm and length of up to several microns. The Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area of the ZnO nanorods was strongly affected by the morphology of the nanorods. The BET surface area of the nanorods synthesized with EBS was higher than the surface area of the nanorods synthesized with DBS (20.2 and 14.1 m²/g for EBS and DBS, respectively). The response of ZnO nanorods to CO in air was strongly affected by surface area, defects and oxygen vacancies. The results demonstrate that the microemulsion synthesis is an easy and useful method to synthesize ZnO nanorods with large aspect ratio, which may enhance their gas sensing properties.     

碳氢化合物结构与辛醇／水分配系数关系的拓扑化学研究

根据分子拓扑学原理，首先将分子结构转化为信息量较丰富的染色分子图，然后用染色矩阵和距离矩阵表征分子结构，发展了一种适用于研究复杂分子体系结构性能关系的新方法，并据此探讨了碳氢化合物（烷烃，烯烃，炔烃和芳烃）结构与辛醇／水分配系数的关系，提出了一个普遍适用于碳氢化合物的定量关系式，应用这一定量关系，不仅能够合理表征辛醇／水分配系数的变化规律，而且能够直接由分子结构信息预测辛醇／水分配系数。     

新分子电性距离矢量用于苯取代衍生物QSRR的研究

本实验室新近提出按氢分类分子电性距离矢量(H-MEDV),用于对110个烷基苯气相色谱保留指数和54个二取代苯液相色谱容量因子进行结构表征,运用多元线性回归(multiple linear regression,MLR)以建立定量结构色谱保留关系(QSRR)模型,同时利用逐步回归结合统计检测对模型变量作筛选,建模计算值复相关系数(R_(cum))、留一法(leave-one-out,LOO)交互校验(cross-validation,CV)复相关系数(Q_(LOO)),对上述样本分别为0．9950、0．9937和0．9648、0．9530。研究结果表明,H-MEDV能较好表征该类分子结构信息,值得进一步推广。     

二氧化锡薄膜气敏传感器对常见室内污染气体的 电阻2温度特性及机理分析

采用无机试剂(SnCl2·2H2O)为原料,用溶胶-凝胶提拉法制备了二氧化锡薄膜及相应的气敏传感器,并研究了二氧化锡薄膜气敏传感器在常见室内污染气体气氛中的电阻-温度变化关系.结果发现不同气氛下电阻-温度特性各不相同,由此可以获得被测气体的相关信息.本文还用分子轨道计算软件对四种室内污染气体的分子轨道进行了计算,并根据分子轨道能级的相对位置定性解释了二氧化锡薄膜气敏传感器在不同气氛中的电阻-温度曲线.通过对甲醛、苯、甲苯、二甲苯四种气体电阻-温度曲线的测试可以确定被测气体的种类.     

苯的计算化学红外光谱表征及其与实验结果对比

本研究用GaussView软件模拟苯的分子结构,用量化计算软件Gaussian 03W的密度泛函法,在B3LYP/6-31G基组水平上,优化苯分子结构、计算能量和频率,及其红外光谱,并与实验结果对比。根据成键轨道(natural bond orbital,NBO)和电子密度计算结果,探讨苯的稳定性,分子轨道能量,原子静电荷分布规律和前沿分子轨道组成的特征,计算得出HOMO和LUMO的能量差是0.25191 eV,HOMO是比较大的负值(-0.24819 eV),说明苯有较好的稳定性,看来采用纳米TiO_2光催化方法降解苯是可行的。     

催化重整过程的分子模拟与优化

采用分子模拟方法对石脑油催化重整过程进行研究。原料是常压精馏后的产物，主要是C5到C10的烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳烃，在3个连续固定床反应器中进行烷烃裂解、环烷烃及芳烃侧链裂解、加氢和脱氢等过程，得到高辛烷值的汽油产品。建立催化重整过程的分子模型，在满足产品中苯、芳烃含量限制和辛烷值(RON)指标的条件下，优化操作温度和压力，实现经济效益最大化。优化结果表明，通过对催化重整过程分子模型的优化可以显著提高效益，同时汽油调和还与其他操作过程如催化裂化(FCC)、异构化、烷烃化等有关，因此通过分子模拟对全厂操作进行优化将会获得更大的利益。     

脂肪胺的沸点与分子结构关系的拓扑化学研究

根据分子结构的特点，用的拓扑方法探讨了脂肪胺的沸点与分子结构之间的关系，提出一个既能合理表征脂肪胺结构性能关系，又能预测沸点的定量关系式。对１０２种脂肪胺的计算结果表明，沸点预测值与实验的一致性令人满意，平均误差０．４２２％。     

Adsorption of phenol molecules by sodium dodecyl sulfate (SDS) surfactants deposited on solid surfaces: A computer simulation study

Adsorption studies of phenol molecules on a sodium dodecyl sulfate (SDS) micelle were investigated by molecular dynamics simulations. Simulations were carried out in bulk and on three distinct solid surfaces, silicon dioxide, titanium dioxide and graphite. It was observed that different surfactant micellar shapes were formed on the surfaces. For the silicon dioxide and titanium dioxide surfaces the surfactants were adsorbed by their headgroups whereas for the graphite surface they were adsorbed mainly by their tail groups. It was found that the amount of phenol adsorbed on the SDS micelle was altered by the surfactant shape deposited on the solid surface. However, the best phenol adsorption was obtained by the surfactant modified silicon dioxide surface. Moreover, in all cases, from structural investigations, it was determined that the phenol molecules were located inside the surfactant micelle with their hydroxyl groups close to the SDS headgroups.     

分子顶点相关指数用于卤代苯lgKow的预估

为寻找卤代苯类化合物分子结构与正辛醇/水分配系数(lgK_(ow))的关系,通过定义分子顶点原子特征值,构建了1种分子顶点相关指数(molecular vertexes correlative index,MVCI),并用于卤代苯类化合物的结构表征。再分别利用多元线性回归(MLR)和偏最小二乘回归(PLSR)建模,同时采用内、外双重验证的办法深入分析和检验所得模型的稳定性和预测能力,模型拟合的复相关系数(R)分别为0.9945和0.9940;留一法(LOO)交互校验(CV)的复相关系数(R_(CV))分别为0.9913和0.9925。结果表明该相关指数具有较强的分子结构表达能力,所建模型具有良好的稳定性和预测能力,可用于卤代苯类化合物正辛醇/水分配系数(lgK_(ow))的预测。     

Control of particle size distribution described by a population balance model of semibatch emulsion polymerization

This work addresses the computation of surfactant feed profiles for shaping a particle size distribution to a bimodal target distribution. A fundamental population balance model of styrene semibatch emulsion polymerization is used in this control study. Both surfactant feed rate and free surfactant concentration are considered as alternative control variables and a comparison is made of the two approaches. A comparison is also made of several different objective function norms in the optimization. Results suggest that a min–max norm, tied to the distribution modes, is the most appropriate metric.