方阱链流体在固液界面分布的密度泛函理论研究

应用Yethiraj的加权密度近似泛函理论研究平板狭缝中方阱链流体的密度分布，系统的Helm holtz自由能泛函分为理想气体的贡献利剩余贡献两部分，其中剩余贡献部分分别采用刘洪 来等人建立的基于空穴相关函数的方阱链流体状态方程和Gil-Villegas等人提出的统计缔合 流体理论状态方程(SAFT-VR)结合简单加权密度近似计算.考察了不同链长、温度、系统密度 和壁面吸引强度下平板狭缝中方阱链流体的密度分布，并与Monte Carlo(MC)模拟结果进行 了比较.结果表明采用不同的状态方程对密度分布的计算有明显的影响，对于受限于硬壁狭 缝中的方阱链流体，温度和密度比较高时，两种状态方程计算的结果均与MC模拟符合得比较 好，在低温和低密度下效果变差，SAFT-VR方程的计算结果更接近于MC模拟结果.对于受限于 方阱壁狭缝中的方阱链流体，由于系统密度分布的非均匀性加强，采用两种状态方程计算的 结果均与MC模拟结果有一定偏差，寻找更合适的权重函数是进一步改进的关键. 关键词： 密度泛函理论 非均匀流体 密度分布 固液界面 方阱链     

方阱二聚物相平衡性质的计算机模拟

在巨正则系综下, 采用Monte Carlo方法模拟了阱宽为1.5的方阱二聚物的临界性质, 利用完整标度结合histogram reweighting技术以及有限尺寸标度外推得到该流体的临界温度 , 临界密度 . 并采用Hyper-parallel tempering方法模拟了远离临界区域的气液相平衡性质, 大大提高了模拟效率. 所得临界性质较大幅度改进了原有模拟数据的准确度.     

White流体重整化群理论的标度性质

平均场状态方程结合重整化群理论的方法能预测流体的临界性质以及远离临界点的热力学性质. 利用经典的参数型状态方程结合White的重整化过程计算了CO2以及多种正构烷烃(C1～C7)的汽液相平衡热力学性质, 并在此基础上讨论了真实流体在临界点附近的非对称性质. 计算结果表明, White的流体重整化群理论能够很好地预测流体的相平衡热力学性质, 但是对于临界非对称性质不能给出与标度理论相符的结果.     

方阱链状分子临界性质的Monte Carlo模拟

在巨正则系综下对阱宽为λ=1.5,链长分别为4、8、16的方阱链状流体实施Monte Carlo模拟,采用建立在完整标度基础上的无偏的Q-参数方法,通过histogram reweighting技术以及有限尺寸标度理论得到了热力学极限下该系列流体的临界温度和临界密度.模拟结果表明,方阱链流体的临界温度随着链长的增加而升高.并且不同链长方阱流体的临界温度均低于已报道的结果.由于本文所采用的完整标度的无偏性,我们估计的临界点更加准确.并且流体的临界温度与链长之间的关系与Flory-Huggins理论相一致.我们还预测了无限链长方阱流体的临界温度,比已有结果略高.     

无盐聚电解质溶液的分子热力学模型

聚电解质在水处理和胶体领域应用广泛 ,在生物系统中 ,蛋白质和 DNA等均是聚电解质 .文献中已发表了不少聚电解质溶液的理论和模型 ,如基于柱型胞腔模型的 Poison- Boltzmann( PB)方程理论[1]及其改进型 ( MPB) [2 ] 、Manning反离子凝聚理论 [3 ] 、积分方程理论 [4] 及适合于工程应用的半经验模型 [5 ]等 ,但离工程实际应用的要求还相差较远 .最近 ,姜建文等 [6]建立的分子热力学模型 ,其预测结果与 MD模拟数据非常吻合 .本文在此基础上进一步考虑聚离子与反离子间的缔合作用 ,可以在中高浓度范围内很好地关联实验数据 .1　模　　型…