压力衰减法测定CO2在固态聚对苯二甲酸乙二醇酯中的溶解度

利用压力衰减法测定了CO2在固态聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)中的溶解度。通过差示扫描量热仪(DSC)研究了经CO2溶解后固态PET结晶度的变化并计算了CO2在固态PET非晶区中的溶解度。结果表明:同一温度下CO2的溶解度随着压力的升高逐渐增加,且在低压下(约<8 MPa)溶解度和压力几乎成线性关系,符合亨利定律。而在同一压力下,温度对溶解度的影响不是很大,低压时不同温度下的溶解度几乎相同,高压下温度越高溶解度反而越小。采用Sanchez-Lacombe状态方程关联预测了373.15 K3、98.15 K和423.15 K下的CO2在固态PET非晶区中的溶解度数据,最大关联误差为6.69%。     

二氧化碳在地层水中的溶解度测定及预测模型

考察H₂S、CO₂等酸性气体在液体介质中的溶解度对同区块不同井或同井不同井段油套管腐蚀、开裂及氢脆等环境断裂情况的影响,基于模拟油气井环境下CO₂溶解度的测试装置,开展CO₂在不同温度、压力及矿化度下的溶解度试验,采用灰色关联度法从温度、压力及矿化度3个方面对CO₂溶解度进行敏感性分析,得到CO₂溶解度与温度、压力及矿化度之间的相关性,基于试验数据及改进的P-R状态方程,采用逸度系数模型与混合规则相结合的方法,拟合分析预测结果与模型中二元交互作用参数之间的相关性,得到二元交互作用参数,修正完善CO₂在地层水中溶解度的预测模型,计算CO₂-地层水体系在实验温度(303.15~363.15 K)、压力(5~30 MPa)及矿化度(0~0.7 mol/kg)条件下的相平衡数据。结果表明CO₂溶解度随压力变化存在转变压力(本文实验条件下的转变压力为15 MPa),在转变压力以下,CO₂溶解度随压力增加更快;温度为CO₂溶解度的主控因素,压力次之,矿化度最小;CO₂溶解过程受温度、压力及矿化度3种因素的混合控制,其溶解度变化趋势主要依赖于CO₂气体分子在水溶液中的溶解速度和逃逸速度;优化的预测模型是准确、可靠的。     

氯球固载化离子液体的制备及其在乙酸异戊酯合成中的应用

以氯球为载体,合成3种固载化离子液体［PS-Im-C₃H₆SO₃H］［HSO₄］, ［PS-Im-C₃H₆SO₃H］［Cl］和［PS-Im-C₃H₆SO₃H］［Br］;然后,以这3种固载化离子液体作为催化剂,以乙酸和异戊醇为原料,催化合成乙酸异戊酯.在具有最好催化性能的［PS-Im-C₃H₆SO₃H］［Cl］的催化作用下,进一步探讨反应温度、催化剂用量、酸醇的量比和反应时间对酯化产率的影响.结果表明:以［PS-Im-C₃H₆SO₃H］［Cl］为催化剂,酸醇的量比为2∶1,催化剂用量为酸醇总量的2.5%,反应温度为115 ℃,反应时间为2 h的优化条件下,乙酸异戊酯的产率最高可达96.8%,且催化剂重复使用6次后仍能保持较高的产率,稳定性较好.     

乙酸基+O2及其分解异构化反应速率常数计算和不确定度分析

为了构建准确乙酸燃烧化学反应动力学模型，进行了乙酸基与O₂及其分解异构化高精度的量子计算。利用CCSD(T)-F12/cc-pVTZ-F12//B2PLYPD3/cc-pVTZ算法，得到了反应体系势能面，并基于多参考态方法CASPT2/CBS//CASPT2/cc-pVTZ,获得无势垒反应势能面。通过气相单分子反应理论(RRKM)和主方程理论求解了温度和压力相关的速率常数，利用可变反应坐标过渡态理论求解无势垒反应乙酸基与O₂加成反应的速率常数。结果表明：在低压或者高温条件下，超过99%的化学活化的O₂CH₂CO₂H自由基直接分解为CH₂O₂H+CO₂。随着压力升高，化学活化的O₂CH₂CO₂H碰撞稳定后生成O₂CH₂CO₂H,O₂CH₂CO...     

室温离子液体在不同溶剂中的电导率研究

制备并研究了溴代1-丁基-3-甲基咪唑（[bminm]Br）、[bmim]Br-AlCl₃、[bmim]Br-FeCl₃离子液体[bmim]Br-AlCl₃、[bmim]Br-FeCl₃在不同的溶剂水、乙醇、乙酸中的电导率,发现离子液体在不同的溶剂中的电导率相差很大,其顺序为κa（水作溶剂）>κb（乙醇作溶剂）>κc（乙酸作溶剂）.相同温度下离子液体的电导率随浓度的增大而增大,相同浓度下电导率随温度的升高而增大,且在同温同浓度下水为溶剂时κ[bmim]Br-FeCl₃＜κ[bmim]Br-AlCl₃,乙醇、乙酸为溶剂时结果为κ[bmim]Br-FeCl₃＞κ[bmim]Br-AlCl₃.     

咪唑类离子液体对低压丙酮蒸气吸收性能研究

在303.2~333.2K范围内,采用三釜气液平衡系统测量丙酮与5种咪唑类离子液体的二元气液平衡数据.然后采用非随机(局部)双液体模型(NRTL)关联二元体系的等温气液平衡.最后基于模型,获得了丙酮蒸气在离子液体中的无限稀释活度系数和亨利系数,并评价了吸收过程的Gibbs自由能、焓变、熵变和偏摩尔过量焓变等热力学性质.实验表明,亨利系数随着温度升高而增大,丙酮的无限稀释活度系数均小于1,混合溶液为负偏差溶液,利于丙酮的吸收.延长阳离子侧链烷基长度可缓慢提高丙酮溶解度,但相对于阳离子而言,阴离子对丙酮溶解度影响较大,且按如下顺序递增:[BF4][PF_6][Tf_2N].热力学分析表明丙酮吸收由体系的熵变控制.[Tf_2N]类离子液体吸收熵变值较大,混合溶液热力学稳定性高,与丙酮分子间作用力强,对丙酮溶解性能强.     

蝌蚪状类弹性蛋白多肽相变特性分析

为研究不同盐类型及浓度对蝌蚪状ELPs₄₀相变特性的影响,探究霍夫曼斯特(Hofmeister)离子序中阴、阳离子对蝌蚪状ELPs₄₀相变温度的影响,通过设计、表达和纯化后,获得由谍标签/捕谍器(SpyTag/SpyCatcher),以及由40个重复的线性类弹性蛋白多肽所形成的2个蝌蚪型结构的ELPs₄₀.结果表明:蝌蚪状ELPs₄₀相变温度比ELPs₈₀相变温度高1.35 ℃;阴离子对蝌蚪状ELPs₄₀相变温度的影响符合Hofmeister离子序现象,但NH₄⁺,K⁺,Na⁺等阳离子却发生逆Hofmeister离子序现象;在NaCl,Na₂SO₄,NaNO₃,K₂SO₄,KCl,KNO₃,NH₄Cl,NH₄NO₃,(NH₄)₂SO₄等不同浓度缓冲液中,蝌蚪状ELPs₄₀发生相变所需的温度范围显著高于线性ELPs₄₀,这与其特殊的结构密切相关.     

氨法脱硫中亚硫酸铵的氧化工艺参数

通过改变亚硫酸铵初始浓度、硫酸铵初始浓度、反应温度、混合液pH值、空气流量、催化剂浓度, 研究氨法脱硫中亚硫酸铵氧化率的变化. 结果表明: (NH₄)₂SO₃的浓度与 (NH₄)₂SO₃的氧化率成反比关系; 初始 (NH₄)₂SO₄浓度越大, (NH₄)₂SO₃氧化率越低; 当反应温度为40~60 ℃时, 随着温度的升高,  (NH₄)₂SO₃的氧化率不断增大;  (NH₄)₂SO₃氧化率受混合溶液pH值的影响, 较合适的pH值为5.5; 当空气流量为100~400 L/h时, 随着空气流量的增大,  (NH₄)₂SO₃的氧化率增大; 随着催化剂CoSO₄浓度升高,  (NH₄)₂SO₃氧化率增大.结合氨法脱硫工程实例考虑, 当反应温度控制在50 ℃ 左右, (NH₄)₂SO₃采用低浓度氧化, 混合液pH值为5.5, 空气流量为300 L/h, 催化剂浓度较高时, (NH₄)₂SO₃的氧化率较高.     

一种在线测量大气中气态氨和颗粒相铵离子浓度的方法

自主研制了氨检测模块并应用于测量大气中气态氨和大气气溶胶中铵离子。该模块与气体-气溶胶收集系统（GAC）联用,可实现气态氨和铵离子的在线测量。重点介绍了氨检测模块的组成结构和运行流程,以及对氨检测模块的条件测试。该模块已于2006年应用于广州市空气质量的外场观测,观测结果与颗粒物-液体转换采集系统（PILS）测量的数据比对的线性相关系数（R）为0.820 7,夜间观测结果的相关系数为0.970 3。估计白天温度的波动会对检测模块的测量造成影响。氨检测模块获得的PM_2.5中的NH₄⁺浓度是PILS测得的PM₁₀中NH4₄⁺的92％,且具有良好的相关性,证实了铵离子主要集中在细粒子PM_2.5中。     

Cu/ZnO-Pd/WO3/ZrO2催化甘油氢解制取1,2-丙二醇

为了提高铜基催化利在甘油氢解制1,2-丙二醇反应中的稳定性,制备Cu/ZnO和Pd/WO₃/ZRO₂混合催化剂采用H₂程序升温还原（H₂-TPR）、NH₃程序升温脱附（NH₃-TPD）和N₂吸附技术对催化剂的还原性能、酸性进行表征。在连续流动固定床反应器中考察Cu/ZnO-Pd/WO₃/ZrO₂混合催化剂对甘油氢解反应的催化活性和稳定性。结果表明:添加Pd/WO₃/ZrO₂可降低Cu/ZnO催化剂的还原温度;混合催化剂催化甘油氢解制1,2-丙二醇的稳定性与WO₃/ZrO₂的酸密度有顺变关系,WO₃/ZrO₃的酸密度越高,所构成的混合催化剂稳定性越好;均匀混合的Cu/ZnO-Pd/WO₃/ZrO₂催化剂对甘油氢解反应催化活性和稳定性高。     

水溶液中氯仿的热力学性质的测定

本文把化学平衡的原理应用于相平衡,利用对氯仿的亨利常数及温度对亨利常数的影响的测定可以算出平衡常数Kθ,用Kθ算出ΔagqGθm,用ΔagqGθm算出ΔfGθm(CHCl3,aq,298K),用[(ΔTagqGθm]p=-ΔagqSθm算出ΔagqSθm(298K),最后算出Smθ(CHCl3,aq,298K)、ΔfHθm(CHCl3,aq,298K)。亨利常数是利用顶空色谱法测定的,是利用顶空色谱峰面积的倒数与气液比之间的线性关系测定了不同温度下氯仿的亨利常数值。     

类氖W64+离子基态双电子复合过程的细致能级计算

本文使用相对论组态相互作用方法计算了0.1E₁≤kT_e≤10E₁（E₁是类钠钨离子的第一电离能E₁=7129.5 eV）温度范围内类氖W⁶⁴⁺离子基态双电子复合（DR）速率系数.类氖W⁶⁴⁺离子基态DR过程需要考虑（2s2p）⁷3ln′l′,（2s2p）⁷4l4l′以及（2s2p）⁷4l5l′双激发自电离组态.对于（2s2p）⁷3ln′l′双激发自电离组态,轨道角量子数l′>8的（2s2p）⁷3ln′l′组态对双电子复合速率系数的贡献可以忽略不计;（2s2p）⁷3ln′l′组态双电子激发自电离态的高里德堡态对双电子复合速率系数的贡献满足n′^-3组态-组态外推法.对细致计算得到的类氖W⁶⁴离子基态DR总速率系数进行了拟合,得到W⁶⁴⁺离子基态在0.1E₁≤kT_e≤10E₁温度范围内的总DR速率系数随电子温度变化的经验公式.     

飞秒激光作用下RDX/HTPB混合炸药界面反应的分子动力学模拟

为研究混合炸药在飞秒激光作用下界面上的反应特征,构建了RDX/HTPB混合炸药体系的计算模型,基于ReaxFF-lg反应力场,对其在飞秒激光作用下的响应过程进行了反应分子动力学模拟,分析了计算体系的温度、密度变化以及界面上的化学反应特征.结果表明：从HTPB和RDX两端加载激光能量时,RDX/HTPB体系界面上没有明显的温度突变,温度呈现平稳过渡的变化趋势.激光能量越高,HTPB和RDX反应越剧烈,在界面上HTPB分解产生的H或C原子与RDX分解的小分子产物发生化学反应,生成了CO、C₃O、C₂O₂、C₂HO、NH₂、NH₃等中间产物和H₂O、CO₂、H₂等终态产物;激光能量较低时,RDX和HTPB各自反应不充分,RDX区域仍有大量未分解的环状分子存在,HTPB区域主要是长碳链形式的大分子,两者界面区域分解产物间发生的反应较少.     

水溶液中氯仿的热力学性质的测定

本文把化学平衡的原理应用于相平衡,利用对氯仿的亨利常数及温度对亨利常数的影响的测定可以算出平衡常数Kθ,用Kθ算出ΔgaqGθm,用ΔgaqGθm算出ΔfGθm(CHCl3,aq,298K),用[(e)(ΔgaqGθm)/((e)T)]p=-ΔgaqSθm算出ΔgaqSθm(298K),最后算出Sθm(CHCl3,aq,298K)、ΔfHθm(CHCl3,aq,298K).亨利常数是利用顶空色谱法测定的,是利用顶空色谱峰面积的倒数与气液比之间的线性关系测定了不同温度下氯仿的亨利常数值.     

半经验模型对分散橙25在超临界CO2中溶解度的拟合

为获得最佳的溶解度试验数据并得到溶解度与工艺测量条件之间的关系，探究分散染料在超临界CO₂流体中的溶解规律。在温度343.15～393.15 K、压力10～22 MPa的条件下，使用超临界流体试验装置测量分散橙25在超临界CO₂流体中的溶解度，并对染料的溶解性进行分析。利用Kumar-Johnston(K-J)、Sung-Shim(SS)和Mendez-Santiago-Teja(MST)等3种半经验模型对染料的溶解度进行拟合。结果表明：染料的溶解度随压力和温度的升高而增加；K-J、SS和MST模型的平均相对偏差分别为7.55%、8.20%和11.92%,其中K-J模型拟合下的试验值和计算值的相关性最高，关联效果优于其他两种半经验模型。     

咪唑类离子液体在金纳米粒子表面结构性质的模拟研究

采用分子动力学(Molecular Dynamics,MD)模拟方法,研究了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM][BF₄])离子液体在不同尺寸的金纳米粒子表面的结构性质.计算结果在分子水平上揭示了咪唑类离子液体在Au纳米粒子表面的结构特征与纳米粒子尺寸密切相关.通过分析,发现阳离子中的烷基侧链在小尺寸Au₁₃纳米粒子表面聚集的最多,然而阳离子中的咪唑环则在大尺寸Au₃₀₉纳米粒子表面聚集的最多.同时,取向分布也表明阳离子中的咪唑环倾向于分布在大尺寸Au₃₀₉纳米粒子周围而不是小尺寸Au₁₃纳米粒子.进一步的能量分析表明,阳离子中的烷基侧链与小尺寸的Au₁₃纳米粒子相互作用能要强于阳离子中的咪唑环,而Au₃₀₉纳米粒子则与咪唑环的相互作用能最强.此外,无论是对于小尺寸的Au₁₃纳米粒子还是大尺寸的Au₃₀₉纳米粒子,阴离子的相互作用能都是最小的.这预示着阴离子对于Au纳米粒子表面结构性质是典型的间接作用.     

煅烧硫酸铝铵复盐低温合成α-Al2O3：葡萄糖和预压的影响

以NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O为原料，通过加入不同质量分数的葡萄糖合成α-Al₂O₃，研究了葡萄糖含量和预压处理对α-Al₂O₃粉体合成工艺和温度的影响。结果表明：葡萄糖的加入可以明显改变相变过程，降低合成温度。添加质量分数为30%的葡萄糖时，可在950℃合成单相α-Al₂O₃粉体，合成温度比不添加葡萄糖时低200℃左右；添加质量分数为75%的葡萄糖时，α-Al₂O₃的合成温度可进一步降低至900℃。添加葡萄糖可以降低α-Al₂O₃合成温度的主要原因有两个：一是葡萄糖氧化分解产生的热加速了NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O的热分解，二是葡萄糖的添加使NH₄Al(SO     

磷酸铵强化硫化蓝铜矿及其对浮选的影响

蓝铜矿是一种重要的氧化铜矿物,采用常规的硫化–黄药浮选法回收蓝铜矿时浮选效果不理想。本研究通过微浮选试验、飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)、X射线光电子能谱(XPS)、Zeta电位、接触角、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和紫外–可见光(UV–Vis)光谱检测研究了(NH₄)₃PO₄和Na₂S对蓝铜矿表面的强化硫化效果。微浮选试验表明,(NH₄)₃PO₄和Na₂S同时加入可提高蓝铜矿的可浮性;ToF-SIMS和XPS分析表明,与蓝铜矿–Na₂S体系相比,(NH₄)₃PO₄和Na₂S处理后的蓝铜矿表面硫组分含量较高,Cu(I)组分含量也得到增加;硫化前采用(NH₄)₃PO₄预处理后,蓝铜矿表面Zeta电位呈负偏移,且矿物表面的接触角增大,即(NH₄)₃PO₄的加入增强了蓝铜矿表面的硫化,促进了黄药的吸附;FT-IR和UV–Vis分析表明,在蓝铜矿浮选过程中,(NH₄)₃PO₄的加入增加了矿物表面黄药的有效吸附量,降低了黄药的使用量。因此,(NH₄)₃PO₄有利于蓝铜矿的硫化浮选。     

离子液体溶解法制备超级电容碳及其电化学性能研究

文章以高纤维素废纸屑为原料，利用无机离子液体进行选择性表面溶解处理，得到具有润胀特性的胶状前驱体，在不同温度条件下热解制备生物质多孔碳。800℃下生物质多孔碳比表面积为1 276.3 m²/g,电化学测试结果表明，其具有较高的比电容(271 F/g),经过1 000次循环，电容保持率为90.3%。为了进一步提升超级电容器的电化学性能，在1 mol/L H₂SO₄电解液中加入15 g (NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O,超级电容器的比电容得到显著提升，电流密度为10 A/g时，比电容为439 F/g,为原电容器(221 F/g)的2倍。研究结果可为生物质多孔碳超级电容器制备提供参考。     

生产参数对沥青质井筒析出影响规律研究

针对油田沥青质井筒沉积问题,开展了生产参数对沥青质井筒析出影响规律研究,研究中采用了压差法,高温高压条件下测定温度、油气比、流速等对沥青质析出压力与再溶解的临界压力的变化规律。研究结果表明,沥青质析出压力（p_onset）与温度成反比,而沥青质再溶解的临界压力（p_red）与温度成正比;温度一定,沥青质析出压力（p_onset）随着油气比增大而增大,即原油中溶解气体量大,沥青质沉积的趋势增大;油气比和温度一定时,流速变化对沥青质的析出压力和再溶解压力几乎没有影响。