纤维二糖在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐中的结构动力学特性

开展分子动力学模拟探索不同压力条件下纤维素的基本结构单元——纤维二糖在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([C_4mim]Cl)中的结构动力学特征。研究结果表明,高压环境使二糖分子内氢键网络结构瓦解,二糖与阴阳离子间相互作用增强,形成溶质-溶剂间氢键。借助空间分布函数得到常压及高压环境下二糖分子周围溶剂层分布特征,并通过径向分布函数定量考察了纤维二糖/离子液体体系分子间与分子内的氢键特征,为在化学键水平上认识纤维素在离子液体中溶解机制提供必要的理论基础。     

ε-CL-20在二元混合溶剂中晶体形貌的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟的方法探究了乙酸乙酯与二溴甲烷组成的二元溶剂在298.15 K,1 atm下对ε-CL-20晶体形貌的影响。通过修正附着能模型(MAE)模型探究了溶剂-晶体相互作用,用分子动力学模拟预测了不同组成的乙酸乙酯/二溴甲烷混合溶剂中ε-CL-20的晶体形貌并与实验获得ε-CL-20的晶体形貌进行了对比。结果表明,实验获得的晶体形貌与模拟结果一致,且晶面粗糙度越大,溶剂-晶体相互作用越强。此外,还通过均方位移(MSD)分析了溶剂分子在不同晶面的扩散系数,探究了溶剂扩散速率对不同晶面的影响,并利用径向分布函数(RDF)分析了溶剂分子与晶体分子间相互作用的组成。     

纤维二糖在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐中的结构动力学特性

开展分子动力学模拟探索不同压力条件下纤维素的基本结构单元--纤维二糖在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[C₄mim]Cl）中的结构动力学特征。研究结果表明,高压环境使二糖分子内氢键网络结构瓦解,二糖与阴阳离子间相互作用增强,形成溶质-溶剂间氢键。借助空间分布函数得到常压及高压环境下二糖分子周围溶剂层分布特征,并通过径向分布函数定量考察了纤维二糖/离子液体体系分子间与分子内的氢键特征,为在化学键水平上认识纤维素在离子液体中溶解机制提供必要的理论基础。     

杜仲胶/天然胶/低密度聚乙烯共混相容性的MD模拟

为预测杜仲胶/天然胶/低密度聚乙烯共混的相容性,采用MD模拟方法在COMPASS力场下,对杜仲胶/天然胶/低密度聚乙烯共混物的溶度参数等进行模拟计算.通过比较溶度参数差值(△δ)的大小及分子间径向分布函数,可以预测杜仲胶/天然胶/低密度聚乙烯共混物属于相容体系,与TEM实验结果一致.径向分布函数分析同时揭示了杜仲胶/天然胶/低密度聚乙烯共混物组分之间的相互作用本质.此模拟方法可以作为预测杜仲胶/天然胶/低密度聚乙烯共混物相容性的有利工具     

芳氧基聚磷腈玻璃化温度的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟方法,在等温等压(NPT)系综下,模拟了芳氧基聚磷腈玻璃化转变的动力学行为。在150~340 K温度范围内,计算体系的密度、比体积、径向分布函数等状态参数,结果表明,在玻璃化温度(Tg)附近,以上性质均有不同程度的突变,芳氧基聚磷腈的玻璃化温度为245~247 K,其中,由径向分布函数获得的数值与实验结果最为接近。     

LLM-105晶体形貌分子动力学模拟

为了研究在真空和溶剂二甲基亚砜(DMSO)条件下,1-氧-2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(LLM-105)的晶体生长形貌,采用分子动力学模拟方法构建了LLM-105在DMSO溶剂中"双层结构"模型,采用平衡形态法和晶体生长法预测了真空中LLM-105的晶体形貌,通过修正附着能分析了DMSO环境下LLM-105的主要控制晶面及其生长速率;通过径向分布函数和晶面结构分析不同晶面与DMSO之间的相互作用;分析了LLM-105粒子的成核能垒。结果表明,LLM-105晶体的4个主要生长晶面为(0 1 1)、(0 2 0)、(1 1 0)和(1 0-1),其中(0 2 0)、(0 1 1)晶面为控制晶面;加入溶剂DMSO后,修正附着能分析得出溶剂中4个晶面附着能远小于真空条件下,说明选择合适的极性溶剂有助于抑制爆发式成核,控制LLM-105的晶体形貌,其中(0 1 1)晶面线性生长速率最小;径向分布函数和晶面结构分析表明,DMSO中H原子与LLM-105(0 1 1)晶面中N原子之间具有较强的氢键和范德华力相互作用;扩散系数分析表明,修正附着能随溶剂扩散系数的增大而减小,溶剂DMSO在(0 1 1)晶面上扩散系数最大,导致该晶面成核能垒高,不容易聚集成核。     

含麝香体系多元溶液固液平衡研究

测定了酮麝香、二甲苯麝香在单一溶剂和混合溶剂中的溶解度以及酮麝香的中间体 2 ,6 二甲基 4 叔丁基苯乙酮在不同溶剂中的溶解度 ,并且测定了多溶质多溶剂体系的固液平衡 ,采用UNIFAC活度系数法进行以上体系的固液平衡计算 ,计算结果与实验测定结果吻合良好。采用文中提出的方法不仅可以预测多溶质体系在溶液中共同达到饱和时的溶解度 ,而且可以预测部分溶质达到饱和时的溶解度 ,这对于溶液结晶具有重要的指导意义     

PS/PE-g-MAH及PS/PE相容性评价的分子动力学模拟

采用分子动力学(MD)模拟方法对比研究了聚乙烯(PE)与聚苯乙烯(PS)共混体系和力化学反应法马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)与PS共混体系的相容性。通过对MD模拟得到的溶解度参数、玻璃化转变温度、径向分布函数和均方末端距的分析,对两种共混物的相容情况进行评价。研究表明,PS/PE体系的共混相容情况不好,而PS/PE-g-MAH体系相对于PS/PE体系,相容性得到明显改善。模拟结论与实验结果相一致。     

杨梅素溶解度测定与关联

采用高效液相色谱法,常压(101.3 kPa)下对杨梅素在正丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇和丙酮五种纯溶剂中的溶解度进行了测定,测定的温度范围为283.15～308.15 K。应用van't Hoff方程、Apelblat方程和λh方程对溶解度数据进行拟合关联。结果表明,Apelblat方程拟合效果最佳,其平均相对偏差均小于0.37%。该溶解度数据是杨梅素结晶工艺优化的数据基础。     

循环流化床多组分颗粒气固两相流动模型和数值模拟

基于稠密气体分子运动论和颗粒动力学,考虑多组分颗粒中颗粒组分与颗粒组分、颗粒组分内颗粒之间的相互作用以及气体与颗粒之间的相互作用,提出多组分颗粒非等温颗粒气固两相流动模型.以颗粒压力、径向分布函数、黏度、颗粒碰撞耗散等耦合各颗粒组分间和颗粒间的相间作用.采用大涡模拟方法模拟气相湍流流动.提出了多组分颗粒的径向分布函数计算方法.对循环流化床上升管中双组分颗粒气固两相流动特性进行了数值模拟,模拟结果揭示了上升管中双组分颗粒气固两相流动的环-核流动结构,得到了平均颗粒粒径的轴向和径向分布规律,计算结果与文献中实验结果相吻合.     

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％。     

溶剂气浮法分离甲基异丁基酮模拟废水

采用溶剂气浮法对含弱疏水性、有一定挥发性甲基异丁基酮(MIBK)的模拟废水(0.20%, j)进行了分离研究. 考察了气浮时间、氮气(N2)体积流速、油水相体积比、共溶质及表面活性剂等对MIBK溶剂气浮分离效率的影响,获得了各参数的优化结果. 结果表明,当N2流速为40 mL/min、油水相体积比为1:30、氯化钠浓度为0.50%(w)、乙醇浓度为1.0%(j)时,溶剂气浮法对模拟废水中MIBK的分离效率可以达到25%~30%左右,而表面活性剂对提高溶剂气浮分离效率作用非常有限,仅在-10%~5%范围内.     

用NVT系综Monte Carlo方法模拟苯在超临界水中的亲水性

用NVT系综MonteCarlo方法模拟了苯分子在常温及超临界条件下水溶液中的径向分布函数及微观结构图像 .模拟中 ,水采用SPC势能模型 ,苯分子采用单点LJ球型分子模型 .模拟时应用Metropolis抽样及周期边界条件 .应用Ewald方法考虑了水分子间的电荷长程作用 .考虑了 1 0个不同的模拟条件 ,得到了苯与水分子间的径向分布函数图 ,分析了苯在超临界水中的亲水性质随温度、密度及组成的变化 .通过分析得出了苯在超临界水中亲水的结论 ,并推荐了较为适宜的亲水超临界条件 .     

界面Rayleigh对流现象模拟的格子Boltzmann方法

采用格子Boltzmann方法中带有双分布函数的LBGK模型,在介观尺度上实现了对气液传质过程中界面对流现象的模拟,比较了不同Sc数、Ra数以及有局部浓度扰动的界面溶质扩散,对发生界面Rayleigh对流的临界条件进行了研究,发现临界Ra数在1.0×104—2.0×104之间。模拟结果和已有实验现象一致,证明双分布的LBGK模型适用于界面对流及扩散现象的模拟。     

相转移催化剂

在有机合成中经常遇到非均相反应。这类反应的速度很慢、效果很差。特别是水和有机溶剂的二相反应很慢,甚至不能进行。采用极性有机溶剂(如醇类)可使反应在均相中顺利进行。但由于阴离子被溶剂化而使反应活性降低,并有可能发生副反应(如溶剂分解)。后来人们采用二甲亚砜之类的偶极非质子溶剂(既不提供质子给溶质,又不从溶质接受质子的溶剂)。这类溶剂使阳离子溶剂化,     

超临界二氧化碳-共溶剂体系与聚醋酸乙烯酯相互作用

采用多尺度模拟和实验结合研究了乙醇、丙酮、正庚烷等共溶剂的加入对超临界二氧化碳(CO_2)溶剂体系的影响,通过改善溶剂-溶剂和溶剂-溶质相互作用增强聚醋酸乙烯酯(PVAc)与CO_2的相容性。量子力学从头算结果表明,3种共溶剂中乙醇与CO_2的相互作用最强,丙酮次之,正庚烷最弱。分子动力学模拟也表明在相同共溶剂含量下,乙醇对溶剂体系溶解度参数的改善最为明显,超临界CO_2-乙醇体系与PVAc链的相互作用更强,有助于提高PVAc与溶剂的相容性。这是由于乙醇本身的溶解度参数较大,且与CO_2形成氢键作用,从而大幅增强了其与CO_2的相互作用。浊点压力实验证实了共溶剂的加入增强了超临界CO_2体系与PVAc的相容性,乙醇的加入对PVAc浊点压力的降低最为有效,且随着共溶剂含量的增加,PVAc在溶剂中的溶解能力增强。     

利用高速逆流色谱法同时纯化藤茶中的二氢杨梅素和杨梅素

采用GSI0A型逆流色谱仪和AKTAptime plus层析系统共同组成的高速逆流色谱联用系统对藤茶提取物中的二氢杨梅素和杨梅素进行了同时纯化.选用溶剂系统为石油醚/乙酸乙酯/甲醇/水/三氯乙酸(体积比1:3:2:2:0.05),在逆流色谱仪转速为700～800 r/min,进样体积为2～50mL、流速为1.5～2.5mL/min的条件下,在5h内能同时将粗提物中的二氢杨梅素和杨 梅素提纯到99%以上,50 g粗藤茶样品连续分离其分离得率分别为85.5%和87.6%.重复使用溶剂对分离效果无明显影响.     

二氢杨梅素镧配合物的合成、表征与密度泛函计算模拟

采用溶剂热法,以藤茶天然有效成分二氢杨梅素为配体与稀土元素镧合成二元配合物,并通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、差热-热重分析等对配合物进行表征。等物质的量连续变化法测定络合比表明镧离子与二氢杨梅素在物质的量比为1∶3时有最大吸光度,并结合热重分析推测其化学组成为La(DMY)_3·4H_2O。采用密度泛函(DFT)中B3LYP方法在6-311G~(**)基组下,对该配合物进行模拟与表征,证实了实验所得出的配位构型的准确性,同时证明了该种构型具有较好的稳定性,预期为实验的进一步研究提供重要的依据。     

分子模拟评价离子液体作为萃取精馏中萃取剂

探索性地使用分子模拟软件Material Studio计算二元物系中溶剂分子(离子液体)与溶质分子间的混合能,并以两者的混合能差值评价萃取剂的优劣。计算了离子液体与溶质的二元物系的混合能差,并用文献中的无限稀释活度系数,得到选择性Ss以验证模拟计算结果。结果表明选择性与混合能差值之间有一定规律可循,为进一步深入研究打下基础。     

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.