阳离子表面活性剂在固-液界面上的吸附机制

目的将热力学数据与动力学知识及结构信息相结合,概述离子型表面活性剂在二氧化硅固-液界面上的吸附过程。方法通过阐述阳离子表面活性剂在固-液界面上的吸附热力学数据与其动力学研究结果,介绍表面活性剂在固-液界面上的吸附机制及模型建构。结果阳离子表面活性剂在固-液界面上的吸附机制主要受浓度、界面性质、吸附等温线、表面活性剂链长、表面电荷等因素的影响。结论表面活性剂在基质上形成的离散聚集体及形貌会影响其在固-液界面上的吸附形态,同时提出了可能的吸附机制。     

基于界面相互干扰能分析法的二乙醇胺水溶液自发浸润聚偏氟乙烯疏水微孔膜的机理研究

通过van Oss范德华表面张力拟合法,拟合出了聚偏氟乙烯（PVDF）疏水微孔膜和润湿PVDF膜的各界面张力,证实了表面活性剂的吸附入侵机理同样适用于二乙醇胺（DEA）溶液浸润PVDF膜。通过吸附实验和HyperChem软件的分子优化推算出了DEA分子在固液界面的相互干扰能,利用Hamaker算法计算了DEA分子与PVDF膜的相互干扰能。结合DEA分子的固液、固气相互干扰能和Starov界面吸附常数方程,定量计算出了DEA分子在PVDF膜上的固气界面吸附常数几乎为0,即DEA分子在自发浸润过程中吸附在固气表面的可能性极小,从而证实了DEA溶液缓慢浸润PVDF疏水微孔膜的机理是由于固液界面吸附导致固液界面张力下降而引起的液气界面附加压力反向。从相互干扰能的角度研究了润湿现象,并基于所得机理提出了抵抗润湿的方法。     

吸附热力学及应用

本文着重介绍适用于吸附现象的基本热力学方程，用化学势表达的吸附平衡准则，Ｇｉｂｂｓ－Ｄｕｈｅｍ吸附等温式，界面状态方程，建立了吸附热力学框架的核心。将其应用于混合物的吸附平衡计算，对气液和液液界面，主要是混合物界面张力的计算；对气固界面，重点是界面相组成的计算。     

Gemini表面活性剂在固液界面的吸附

介绍了一类新型表面活性剂-Gemini表面活性剂，综述了Gemini表面活性剂在固液界面的吸附。     

表面活性剂固-液界面吸附研究的某些新进展

本文综述了离子型表面活性剂以及阳离子与非离子型表面活性剂的混合体系在固—液界面吸附的情况．     

吸附性微粒增强气液传质的一维非稳态非均相模型

为研究吸附性微粒对气液传质的增强机理，基于渗透理论，考虑微粒的吸附性，建立了吸附性微粒增强气液传质模型，并通过求解模型讨论了加入吸附性微粒后液相物性的改变、微粒到气液界面的停留时间以及微粒的粒径对气液传质的影响．结果表明，离气液界面越近，粒径越小，微粒的吸附能力越大，增强因子越大；在相同的固体含率和固液分配系数下．增强因子随微粒在气液界面停留时间的增加而增加，但是当停留时间超过一定值后，随着停留时间的增加，增强因子下降．考虑表观黏度的影响，在质量固含率小于4％时，随着固含率的增加，增强因子增加，当固含率再增加，则增强因子减小．研究表明，在液相中加入吸附微粒，对气液传质有明显影响．     

非离子Gemini表面活性剂在固-液界面吸附的Monte Carlo模拟

利用Monte Carlo方法对非离子Gemini表面活性剂在固-液界面的吸附进行了模拟,得到了吸附层厚度、吸附量和链节密度分布,并用两阶段吸附模型拟合了吸附等温线。同时,对Gemini表面活性剂和传统表面活性剂在界面的竞争吸附进行了模拟。结果表明:随着对比温度的升高,单一非离子Gemini表面活性剂在疏水性界面的吸附层厚度减小,吸附量降低,吸附等温线符合两阶段吸附模型。在相同能量参数下,Gemini表面活性剂在界面吸附的能力远比传统表面活性剂在界面吸附的能力强,它可将表面上已吸附的传统表面活性剂解吸下来,从而影响界面性质。     

固液吸附理论的热力学初探

本文根据吸附质系统——溶液部分被吸附的物质因固体界面吸附作用引起的化学位变化,从热力学角度讨论了产生固液吸附的规律及基本条件,并与Polanyi吸附势理论进行了比较,表明混合吸附理论较Polanyi理论又深入一步。     

河口水中Cd(Ⅱ)在Fe_2O_3·nH_2O(am.)上的特性吸附及界面电性研究

本文叙述了盐度为5％。的河口水中Cd（Ⅱ）在Fe2O3·nH2O（am）上的吸附等温线以及pH，盐度对吸附百分率的影响，着重讨论了吸附对固-液界面电性的影响和不同盐度（s＝2.5‰;5.0‰;7.5‰）时吸附Cd（Ⅱ）后变化的等电点。结果表明：Cd（Ⅱ）在Fe2O3·nH2O（am.）上的吸附为特性吸附，固液界面的电性变化及等电点移动与体系的pH和Cd（Ⅱ）的吸附量有关。盐度上升，吸附量降低，由吸附～pH曲线和海水中锅的溶存状态可知吸附机理为离子交换～表面络合沉淀过程。     

河口水中Cd（Ⅱ）在Fe2O3.nH2O（am.）上的特性吸附及界面…

本文叙述了盐度为５‰的河口水中Ｃｄ（Ⅱ）在Ｆｅ２Ｏ３．ｎＨ２Ｏ（ａｍ２）上的吸附等温线以及ｐＨ盐度对吸附百分率的影响，着重讨论了吸附对固－液界面电性的影响和不同盐度（ｓ＝２．５‰，５．０‰，７．５‰）时吸附Ｃｄ（Ⅱ）后变化的等电点，结果表明：Ｃｄ（Ⅱ）在Ｆｅ２Ｏ３．ｎＨ２Ｏ（ａｍ）上的吸附为特性吸附，固液界面的电性变化及等电点移动与体系的ｐＨ和Ｃｄ（Ⅱ）的吸附量有关，盐度上升，吸附量降低，由吸附～     

滴灌用泥砂分离器的性能预测与改型设计

为了改善滴灌系统泥砂分离器的性能,利用CFD软件对旋流式固液分离器内固液两相流场进行三维数值模拟.针对计算与试验结果分析原型机流场存在的问题,根据水力旋流器分离旋流动力学要求和数值模拟结果对泥砂分离器进行改型设计.通过改变分离器进口、溢流口形状与尺寸、圆锥体与分离柱高度的比值等,寻求分布合理的内流场,使改型后的泥砂分离器具有符合设计要求的分离性能.改型后的泥砂分离器具有更高的分离效率和较低的压力损失,试验结果与预测结果比较吻合.     

表面和表面间的相互作用

本文综述了液—液、液—固、气—固及固—固界面相互作用的特点,指出有机固体的表面自由能取决于表面原子或暴露的原子团的性质、结构和排列情况,而与下层原子或分子的特性和排列无关;有机晶体、塑料及吸附有定向有机分子单层的高能固体的可湿性,表现出有意义的规律性。     

复配表面活性剂对布敦岩沥青与水界面性质的影响

目的将两种表面活性剂复配,拟减少碱用量,研究表面活性剂在布敦岩沥青与水界面的吸附性能,为热碱水洗分离布敦岩沥青技术的应用提供指导.方法采用热碱水洗法分离天然沥青油,分析碱度、固液比、温度、吸附时间等条件对布敦岩沥青与水界面吸附性能的影响.结果复配表面活性剂质量分数为2%时,在p H值为8、固液比为1∶40、温度为75℃、吸附时间为90 min等条件下吸附效果较好.结论吸附动力学表明,p H值为8时吸附速率常数Ka比p H值为4时大,而吸附活化能Ea却比p H值为4时小,说明p H值为8时更利于反应的进行.吸附热力学表明,表面活性剂在布敦岩沥青与水界面的吸附过程是吸热、且自发的过程.红外光谱显示,表面活性剂在布敦岩沥青与水界面的吸附是物理吸附.     

Polanyi吸附势理论的热力学推导

运用热力学理论和溶液理论,在不受经验性假设限制的条件下,分析了Polanyi吸附势的热力学含义,推导出固液界面吸附的基本条件、凝聚吸附条件、混合溶液竞争凝聚吸附以及顶替吸附的基本条件,并得出与Polanyi吸附势理论及其在溶液中吸附的应用相一致的结果。     

长江口细颗粒泥沙对Pb、Cd、Cu的吸附

长江年输水量达一万亿公方,并携带五亿吨泥沙入海。长江口是典型的潮汐河口,咸淡交汇,水体中固-液界面过程十分复杂。本文研究长江口铜沙浅滩沉积物对Pb、Cd、cu的吸附。结果表明:泥沙表面的有机物,固一液界面ζ电位,介质pH值盐度、温度对吸附均有影响。介质pH值不仅影响水体中重金属的水解沉淀作用,同样影响泥沙表面的电性质。泥沙对Pb、Cd、Cu的吸附符合Freundlich等温式。     

长江口细颗粒泥沙对 Pb、Cd、Cu 的吸附

长江年输水量达一万亿公方,并携带五亿吨泥沙入海。长江口是典型的潮汐河口,咸淡交汇,水体中固-液界面过程十分复杂。本文研究长江口铜沙浅滩沉积物对 Pb、Cd、Cu 的吸附。结果表明:泥沙表面的有机物,固-液界面ζ电位,介质 pH值盐度、温度对吸附均有影响。介质 pH值不仅影响水体中重金属的水解沉淀作用,同样影响泥沙表面的电性质。泥沙对 Pb、Cd、Cu 的吸附符合 Freundlich 等温式。     

粗糙固体表面温度阶跃的分子动力学模拟

建立了粗糙纳通道内液体热传导的分子动力学模型,模拟研究了纳通道内液体的温度分布和液固界面处的温度阶跃现象,获得了液固相互作用强度、表面粗糙高度和壁面刚度对界面处温度阶跃的影响规律.研究结果表明:在固体壁面附近,液体温度偏离了线性分布,液固界面处出现了温度阶跃.与光滑表面相比,粗糙度的存在降低了液固界面处的温度阶跃程度.粗糙高度的增加扩大了液固相互作用面积,延长了近壁面附近的液体分子与固体之间的能量交换时间,强化了液固界面的能量传递,从而使得界面处温度阶跃降低.另外,提高液固相互作用强度或者降低固壁刚度均可使液固界面处温度阶跃程度减小.     

气-液-固变相态复杂渗流微观实验研究

利用微观可视化渗流实验对凝析气藏衰竭开发过程的反凝析过程中气-液-固复杂流动的渗流规律进行研究,通过高温、高压条件仿真微观可视化模型模拟地层凝析气-液-固流动,直接观测凝析气、液、固(蜡)相的渗流特征和运移机理. 给出蜡沉积吸附和运移规律,孔隙介质中气- 液-固(蜡)流动规律,气、液、固(蜡)相变化和分布特征. 归纳凝析油流动方式为携带、贴壁爬行、界面流、脉冲流、段塞流、溪状流、连续流、小液滴随大液滴和液流汇聚的运移规律. 提出蜡沉积吸附在多孔介质表面. 一种从气相中析出,直接以片状吸附在多孔介质表面. 另一种是蜡在液相中以絮状物析出并影响液相流动. 固相蜡析出使孔隙结构发生变化,孔隙半径变小,出现气、液、固多相流动,流动阻力增大.     

混凝土在硫酸盐溶液中的腐蚀模型

混凝土在硫酸盐溶液中的腐蚀破坏是一种常见的混凝土破坏形式,研究混凝土抗硫酸盐腐蚀破坏对于混凝土工程具有重要意义。混凝土在硫酸盐溶液中受腐蚀的过程是一个循序渐进的过程,这个过程包括固液界面的表面吸附、硫酸盐溶液的扩散过程以及硫酸盐在混凝土试件内部的化学反应和物理结晶等物理化学过程。研究表明:可以采用Fick第二扩散定律来描述硫酸盐在混凝土中的扩散过程;硫酸盐溶液中,混凝土试件的固液相界面处发生物理吸附和化学吸附,并存在表面化学反应。     

远场来流作用下纯熔体液固平直界面的稳定性分析

利用渐近分析方法研究在小的远场来流扰动作用下纯熔体内具有液固平直界面的凝固过程的稳定性,导出了液固界面的扰动振幅变化率与波数的色散关系,以此为基础给出了具有液固平直界面的凝固过程的稳定性判据,揭示了金属凝固过程中液固平直界面转变为胞晶界面的内在机理.