超临界CO<,2>—共溶剂二元体系溶质偏摩尔体积的测定及分子间相互作用的分子模拟
目前,由于人们对环保意识的提高以及各国政府对环保监督管理的加强,超临界CO<,2>流体这一新的绿色技术正日益受到国内外化学反应工程研究者的重视.但是有关超临界CO<,2>流体技术应用的基础性研究还非常的薄弱,这就一定程度上阻碍了超临界流体技术的进一步发展和工业化应用.该论文将实验方法和分子模拟方法相结合,初步探索了SCF体系中分子间相互作用和溶液结构,这正是了解和预测超临界流体特殊性的基础,对促进超临界流体技术的发展有着十分重要的意义.该文首先在313.5~323.5K、7~14MPa范围内测定了CO<,2>及CO<,2>—甲醇、CO<,2>—乙醇、CO<,2>—正丁醛、CO<,2>—异丁醛二元混合流体的表观密度,讨论了压力、第2组分的种类和加入量对CO<,2>表观密度的影响,在此基础上计算了溶质的偏摩尔体积,讨论了温度、压力和第2组分的性质对溶质偏摩尔体积的影响规律.得出如下结论:(1)CO<,2>+共溶剂二元体系在临界点附近溶质的偏摩尔体积出现较大的负值,反映了CO<,2>与共溶剂之间存在较强的相互作用,使CO<,2>分子发生聚集现象;(2)集程度与共溶剂的加入量及体系的温度有关:共溶剂越多,体系温度越高,溶质偏摩尔体积的绝对值越小,溶剂分子与溶质分子间的相互作用越弱,聚集程度越小;(3)CO<,2>分子聚集程度与共溶剂分子大小及空间结构有关,分子越大或越规则,CO<,2>分子聚集程度越强.在实验的基础上运用美国MIS公司开发的Materials Studio软件对超临界状态下的混合二元体系径向分布函数进行分子动力学模拟.
超临界流体;偏摩尔体积;分子间的相互作用;分子动力学模拟;径向分布函数
北京化工大学
硕士
工业催化
曹维良
2004
中文
TQ116.3;TQ028.32
69
2004-10-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）