SCR脱硝中各物质热力学性质的预测

选择性催化还原脱硝技术效率高,有望应用于汽车尾气中NO_x的排放控制.本文采用5种不同的密度泛函理论,计入色散校正项的影响,预测了选择性催化还原脱硝反应体系中各种气体的标准生成焓以及温度从0 K到1000 K时各气体的焓变。与实验比较结果表明,广义密度梯度近似中的BLYP泛函和B3LYP泛函对标准生成焓的预测偏差最小,而本文检验的所有密度泛函理论都能很好地预测气体在0~1000 K温度范围内的焓变,可以用于选择性催化还原脱硝反应体系的热量恒算。     

KDP晶体固-液界面吸附行为的分子模拟研究

通过构建晶体表面-KDP分子界面吸附结构模型, 采用分子动力学和密度泛函计算方法研究KDP分子在(001)和(010)面吸附的物理化学过程, 考察了温度对物理吸附行为的影响. 研究表明: KDP晶体表面的吸附过程和生长习性主要由化学吸附主导, 化学吸附能的计算表明[K-O₈]基元在(001)界面的结合能是(010)界面结合能的2.86倍; 在饱和温度附近, [H₂PO₄]^-阴离子在KDP界面的物理结合能随温度的变化呈现振荡特征, 溶液中有较多的离子团簇形成, 溶液变得很不稳定; 当温度从323 K降低至308 K时, 水分子在界面的结合能总体呈下降趋势, 而KDP分子在界面的吸附能总体呈上升趋势, 脱水过程是水分子和[H₂PO₄]^-阴离子在固液界面边界层竞争吸附的结果. 研究结果对确足晶体生长界面动力学过程发展和完善晶体生长理论有重要意义. 关键词： 分子动力学 双层结构模型 结合能     

分子聚集溶液理论及其应用

本文应用经典热力学和分子热力学方法建立了分子聚集溶液理论。该理论具有通用性；它不仅适用于非电解质溶液，而且也可应用于电解质溶液。另外，溶液的分子聚集度参数与组分浓度的相关性规律还可用来描述电解质溶液的传递性质。     

纳滤膜对电解质溶液分离特性的理论研究(II): 混合电解质溶液

假定纳滤膜具有狭缝状孔, 使用纯水透过系数、膜孔径及膜表面电势来表征纳滤膜的分离特征, 用流体力学半径和无限稀释扩散系数表征了离子特性. 采用扩展Nernst-Planck方程、Donnan平衡模型和Poisson-Boltzmann理论描述了混合电解质溶液中离子在膜孔内的传递现象, 计算了三种商用纳滤膜(ESNA1-LF, ESNA1和LES90)对同阴离子、同阳离子和含四种离子的混合电解质体系中离子的截留率, 并与实验数据进行了比较. 计算结果表明, 电解质溶液中离子在纳滤膜孔内传递的主要机理是离子的扩散和电迁移, 纳滤膜对混合电解质溶液中离子的分离效果主要由空间位阻和静电效应决定. 该模型在低浓度时对含一价离子的混合电解质溶液通过纳滤膜的截留率计算结果比较准确, 但对高浓度或含高价离子的混合电解质溶液则偏差较大.     

温度对碳膜内氮、氧渗透分离影响的非平衡模拟

采用双控体积巨正则系综分子动力学(DCV-GCMD)方法, 用二维狭缝代替传统的一维狭缝构建膜孔模型研究了温度对氮氧纯气体及其混合物在碳膜内的渗透特性, 探讨了氮氧分离机理. 提出了一种新的计算二元混合气体中各组分通量和分离系数的方法, 即模拟中引入迭代, 解决了前人忽略低压侧气体组成和压力影响的问题. 试验结果表明: 当氮氧以纯气体的形式分别透过碳膜时, 二者均遵循Knudsen扩散方式, 且低温下氮气具有较大的渗透性质; 而当二者以混合物的形式一起透过碳膜时, 低温下二者之间存在竞争吸附, 孔宽对气体的渗透影响显著, 尤其是膜孔较小的时候, 分子筛效应控制氮氧分离; 高温下吸附影响不显著.     

Prediction and Refinement of High-Order Virial Coefficients for a Hard-Sphere System

The n^th virialcoefficient for a hard-sphere system is expressed as the sum of n^2 and a remainder. When n ≥ 3, the remainders of the viriaJs can be accurately expressed with Pade-type functions of n. The maximum deviations are only 0.039-0.053%, which are much better than the existing approaches. By using the predicted virials, the compressibility factors of the hard-sphere system can be predicted very accurately in the whole stable fluid region, and those in the metastable fluid region can also be well predicted up to a packing fraction of 0.545. The simulated B7 and Bl0 are found to be inconsistent with the other known virials, and thus they are refined to be 53.2467 and 105.042, respectively.     

用扩展的Enskog理论预测正构烷烃的导热率

1引言在现代工业特别是化学工业和石油工业中，广泛涉及到物质传热过程。因此，作为表征物质热传导强弱的导热率是科研与生产必不可少的重要物性数据之一。作为物质导热率研究的一个方面，液体导热率的研究一直受到人们的关注。现在已有许多液体导热率关联方程发表，但这些方程往往适用范围较窄，是纯经验或半经验的，其理论性不强。只有Enskog公式＊中各参数的物理意义明确，所以此公式的实际应用有待进一步研究。本文用热压代替znsx。g公式中的体系压力，其中热压用un状态方程回来计算，找出正构烷烃分子硬球直径的变化规律，对正构烷烃…     

电解质溶液自扩散系数的布朗动力学模拟

采用布朗动力学方法对电解质溶液进行了模拟,在传统布朗动力学的基础上综合考虑了流体力学的影响,并且引入SmartMonteCarlo方法的接受概率,避免了离子不现实的移动和位型重叠,这样不仅可以将模拟过程中的时间步长大幅度提高,而且还可使溶质在相空间的演化过程更接近实际.模拟过程以电解质溶液的原始模型为基础,将溶剂看作连续介质,溶质分子之间的相互作用采用软核加静电的势能函数模型,长程静电力采用Ewald加和的处理方法.模拟得到KCl和NaCl溶液的径向分布函数g+-(r),g++(r)和g--(r),并与文献中HNC计算以及模拟的结果进行比较,使用推广的Green-Kubo公式模拟计算溶液中各种离子的自扩散性质,计算结果与实验数据吻合良好.     

单壁碳纳米管吸附氢气的计算机模拟

采用巨正则系统的蒙特卡罗方法（GCMC）模拟常温（T－293K）时氢气在单壁碳纳米管中的吸附过程，氢气分之间、氢气分子与碳原子之间的相互作用采用Lennard-Jones模型，其中，将氢气对整个碳纳米管中所有碳原子的作用进行加和，以获得氢气分子与单根给定半戏的碳纳米管的相互作用模型，研究和讨论了5种半径的碳纳米管在293K时的吸附等温线以及在293K和5MPa时给定半径的碳纳米管的吸附量随管间距离的变化。     

氮气和氧气在膜表面和狭缝孔内平衡吸附的分子模拟

采用巨正则系综的MonteCarlo方法(GCMC)模拟常温(T=303K)下,氮气和氧气在具有狭缝状膜孔的碳膜内的吸附.气体分子之间、气体分子与膜原子之间的相互作用均采用Shifted-Lennard-Jones势能模型.研究了303K和10MPa下,不同膜厚度和膜孔宽度时氧气在膜面和膜孔内的密度分布以及303K和压力从1MPa到10MPa变化时,氮气和氧气在狭缝膜孔内超额吸附等温线.实验结果表明,膜孔端口效应显著,膜厚和膜孔宽度对孔内吸附影响较大,而膜构型对膜面吸附影响显著.