超临界二氧化碳中原位分散聚合制备PSAN/OMMT纳米复合材料

采用原子转移自由基聚合（ATRP）合成了结构可控、分子量分布窄的含氟嵌段共聚物聚（苯乙烯-无规-丙烯腈）-嵌段-聚甲基丙烯酸全氟辛基乙酯（PSAN-b-PFOMA）。并以此共聚物为稳定剂,在超临界二氧化碳（ScCO2）介质中采用原位分散聚合制备了聚苯乙烯-丙烯腈/蒙脱土（PSAN/OMMT）纳米复合材料,并采用小角X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、透射电镜（TEM）和热失重分析（TGA）对产物的结构和热性能进行了表征。结果表明：与PSAN相比,PSAN/OMMT纳米复合材料的耐热性和热稳定性有所提高;通过调节蒙脱土的含量,可以制备形态结构不同的PSAN/OMMT纳米复合材料;该复合材料的耐热性和热稳定性在蒙脱土质量分数为0.05时达到最佳。     

木质纤维素的超临界二氧化碳预处理技术

以木质纤维素为原料制备燃料乙醇是可再生能源发展的重要方向,预处理技术则是木质纤维素水解为可发酵糖工艺的关键步骤。超临界二氧化碳预处理是一种清洁高效的新方法,日益受到重视。文中总结了近十五年来国际上在此领域的研究成果,主要包括：涉及到的生物质种类、对应的操作条件和相关度、特色研究结果、对作用机理的认识等。在此基础上,指出了今后应该继续探索的方向和亟需解决的关键问题。     

卵黄油在超临界二氧化碳中的溶解度及其模拟

本文利用动态法及半连续装置，在温度３５℃－７５℃、压力２５ＭＰａ－２６ＭＰａ的条件下，进行了卵黄油在超临界二氧化碳中溶解度试验，并将试验结果用反传播神经网络方法进行模拟，社会网络能较好地模拟卵黄油在超临界二氧化碳中的溶解度。     

超临界二氧化碳萃取技术及其应用

介绍了超临界二氧化碳萃取技术的基本原理和特点，综述了该技术在香料、医药、食品等工业中的应用。     

银杏叶黄酮超临界二氧化碳萃取条件研究

通过正交实验研究，对超临界流体萃取银杏叶黄酮类化合物的工艺进行了优化设计．实验结果表明影响萃取得率的各因素强烈程度的顺序由大到小为：夹带剂浓度、萃取压力、萃取温度；在流量为35kg／h，萃取时间为2h的条件下，最佳萃取实验工艺条件为：萃取压力15MPa，乙醇浓度为90％，萃取温度为55℃，此时，黄酮类化合物萃取得率较理想。     

超临界二氧化碳BLEVE机理数值模拟

 碳捕集与贮存及提高油田采收率（CCS-EOR）技术是节能减排的有效手段。本文以超临界CO₂为研究对象,采用数值模拟的方法（使用FLUENT 软件及可压缩形式的N-S 方程,采用SIMPLEC 求解有限差分方程,选用标准k-ε湍流模型,多相流模型选用FLUENT 自带的VOF（volume of fluid）模型）,对其在注入油管内发生沸腾液体扩展蒸气云爆炸（BLEVE）事故的初期过程进行模拟计算,建立并验证合理可靠的数学模型,分析容器内流场演化过程及压力、温度的变化过程,揭示超临界CO₂ BLEVE 过程的发生机理与变化规律。     

超临界二氧化碳法提取碰柑叶精油

用超临界二氧化碳法提取碰柑叶精油其产品香气纯正,质量好.并对其提取工艺进行了研究,实验结果表明,最佳工艺条件:萃取压力为12～15MPa,温度为40～50℃,萃取时间为1～1.5h,二氧化碳流量为20～30L/h.     

超临界二氧化碳萃取分离天然香料的研究

采用超临界ＣＯ２对八角茴香油、砂仁油、香茅油、松节油等多种香料香精进行萃取分离研究。根据物质结构和性能关系阐明分离过程的变化规律。     

超临界二氧化碳与共溶剂甲醇的分子动力学模拟

采用分子动力学方法对不同压强和不同组分下的超临界二氧化碳加共溶剂体系的内能以及径向分布函数和自扩散系数等相关性质进行了模拟.模拟得到体系存在密度涨落现象,但此现象在高压下不明显,指出了体系以共溶剂聚集为主,并从径向分布函数和配位数方面进行了更详细的解释;解释了,共溶剂分子的自扩散系数偏小现象正是由于聚集体的出现抑制了单个共溶剂分子的扩散.     

超临界二氧化碳的自然循环流动特性

为了探究超临界二氧化碳(sCO₂)自然循环的流动特性,在系统压力为7.6～10.2 MPa和加热段入口温度为16～33℃的宽参数范围内,进行了sCO₂自然循环流动特性实验研究,详细分析了加热段入口温度、系统压力、回路结构、冷热段温差等对循环特性的影响,并将实验结果和理论模型结果进行比较.结果表明:sCO₂自然循环的稳态质量流量随加热功率的提高先快速增加,达到峰值后开始缓慢降低;加热段入口温度、系统压力、回路结构、冷热段温差均显著影响sCO₂自然循环的质量流量.理论模型的计算结果和实验结果一致,验证了理论模型的准确性.该结果可为设计高效的sCO₂自然循环系统提供参考.     

布洛芬在超临界CO_2中的溶解度测定

用动态法测定了布洛芬在SC CO2 的溶解度 .结果表明 ,布洛芬在SC CO2 中的溶解度较大 ,其溶解度摩尔分率为 10 -3 ～ 10 -2 ,而且随着温度的升高其溶解度降低 ,随着压力的升高其溶解度增大     

超临界CO2流体在高分子领域的应用研究

简要介绍SC-CO2的特殊性质,阐述了国内外对SC-CO2流体技术的研究,着重论述了该技术在高分子科学和加工、合成纤维染色、制革工业等几个方面的应用,对此技术的应用前景进行了展望,并对需要解决的问题进行了讨论.     

烷烃油滴在超临界二氧化碳中溶解的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究5种正构烷烃油滴在超临界CO2(sc CO2)中的溶解过程及其微观作用机制。结果表明:烷烃在sc CO2中的溶解能力随其链长的增加而逐渐降低。链长小于18时,烷烃易溶于sc CO2;链长大于18时,sc CO2对烷烃的溶解能力较弱。色散作用在sc CO2溶解烷烃的过程中起主要作用。色散作用随烷烃链长的增加而减弱,其强弱导致了不同链长的烷烃在sc CO2中的溶解能力不同。短链烷烃分子与CO2接触的概率较大,同时烷烃分子在sc CO2中的伸展程度随其链长的增加而减弱,导致烷烃与CO2间色散作用强弱不同。     

水杨酸在含夹带剂的超临界CO2中的溶解度

采用流动法测定和研究了水杨酸在308K,328K下,100～250MPa范围内,在纯超临界CO₂和环己烷、丙酮及乙醇做夹带剂的超临界CO₂中的溶解度。实验数据表明三种夹带剂的加入均增大了水杨酸在SC-CO₂中的溶解度,其增大幅度依次为环己烷、乙醇和丙酮。文中论述了温度、压力对溶解度的影响,对三种夹带剂的“提携”作用机理进行了分析,并用Sovova方程对实验数据进行了回归,得到了较满意的结果.     

超临界CO2中脂肪酶催化反应的研究

研究了以超临界二氧化碳为介质，假丝酵母脂肪酶催化月桂酸和正丁醇酯化的反应过程中，压力、温度、酶含水量、底物浓度和种类对于反应的影响。使用了陈惠晴等，于《清华大学学报》１９９９年第６期第３１至３４页所述的方法，研究发现，压力升高使酶中的水分减少，导致酶活力的下降。升高压力会使反应底物的溶解度增加，使反应速率提高。在３４℃～６０℃范围内，温度的升高，使反应速率上升。酶中含水质量分数为４０％时，酶活性最高。正丁醇的浓度大于１００ｍｍｏｌＬ－１，对酶产生抑制；月桂酸浓度小于４０ｍｍｏｌＬ－１时，没有发现对反应的抑制。醇的分子体积越大，反应速率越小。醇的极性减小，反应速率增大。     

超声场对超临界CO2萃取除虫菊酯的影响

在有、无超声场(20 kHz,200W-电功率)中用超临界CO2萃取除虫菊酯,结果表明,超声场能强化传质的内、外扩散过程,从而提高萃取速率.还在35~45℃,8~18 MPa下测定了有、无超声场作用下除虫菊酯在超临界CO2中的溶解度.结果表明,施加超声场能提高除虫菊酯在超临界CO2中的溶解度,用Chrastil模型和改进的Chrastil模型对超声场中的测定结果进行处理,表明用改进的Chrastil模型关联能获得较好的结果.     

超临界二氧化碳射流破岩试验

采用超临界二氧化碳射流进行破岩钻井是一种极具潜力的非常规油气藏钻采方法。依据石油钻完井的特点和超临界二氧化碳流体的特性,研制超临界二氧化碳钻完井试验系统,并进行超临界二氧化碳射流破岩试验。结果表明:超临界二氧化碳射流比高压水射流破岩具有显著优势;喷嘴直径、喷距、射流压力和岩石性能对超临界二氧化碳射流与高压水射流破岩的影响规律基本一致;井底环境温度对超临界二氧化碳射流破岩效果影响显著,在向超临界态转变的过程中,射流破岩效果随着温度的升高急剧增强,当温度超过临界值后,温度升高对射流破岩效果的改善趋缓。     

超临界二氧化碳喷射压裂孔内流场特性

为了证实利用超临界二氧化碳(CO2)流体进行喷射压裂的可行性,利用Span-Wagner气体状态方程建立超临界CO2流场的计算流体力学模型,模拟超临界CO2喷射压裂过程中的孔内流场。结果表明:在喷嘴压降相同的条件下,与水射流相比,超临界CO2射流的射流速度更高,射流核心区更长;超临界CO2喷射压裂具有比水力喷射压裂更强的射流增压效果,更容易压开地层;超临界CO2射流具有显著的焦耳-汤姆逊效应,会导致温度下降,在压裂施工中应合理控制喷嘴压降,以防发生冰堵事故;超临界CO2的密度主要受压力影响,通过调节压力就能有效控制,可适应不同的地层温度条件。     

阴-非表面活性剂参与形成的超临界二氧化碳微乳液体系相行为

利用超临界二氧化碳相行为评价装置,研究了超临界二氧化碳/水/表面活性剂/乙醇微乳液体系的相行为,考察了表面活性剂的结构、表面活性剂的含量、水的含量、体系的温度和表面活性剂的复配对微乳液体系浊点压力和密度的影响。结果表明:微乳液体系的浊点压力分别随着水含量的增加,表面活性剂含量的增加和温度的升高而增加;体系的浊点压力越高,密度越大。不同结构的表面活性剂中,AES-2和AEC-3的浊点压力最低分别能达到13.8和13.1 MPa,要高于AOT的10.8MPa。但将表面活性剂AEC-3和AOT按质量比1∶1复配时体系的浊点压力最低可达到8.6 MPa,密度为0.58 g·cm-3。研究可为超临界二氧化碳微乳液在提高稠油采收率方面的应用提供基础数据。     

超临界CO2的溶剂特性对脂肪酶催化反应的影响

分别用溶解度参数和介电常数表征超临界流体的溶剂特性，并计算了不同压力下二氧化碳的溶解度参数和介电常数。测定了不同压力下脂肪酶催化月桂酸和正丁醇酯化反应的最大反应速率和米氏常数，研究了溶解度参数δ和介电常数ε对最大反应速率Ｖｍ的影响，并比较好地进行了关联：ｌｎ［Ｖｍａｘ／（ｍｍｏｌｈ－１ｇ－１）］＝４．４６５－０．１５３（δ／ＭＰａ０．５），ｌｎ［Ｖｍａｘ／（ｍｍｏｌｈ－１ｇ－１）］＝４．１８７－８．３１８（ε－１）／（ε＋１）．从而通过溶剂特性将压力这一操作条件直接与反应动力学相联系。