离子交换对usf-ZMOF二氧化碳吸附能力影响的研究

合成了骨架带电的类沸石金属-有机骨架材料usf-ZMOF. 通过Li^＋离子交换将骨架中体积较大的有机阳离子用较小体积的无机阳离子取代, 利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)等手段对离子交换前后的材料进行表征, 并对CO₂在其中的吸附性质进行了研究. 实验结果表明, Li^＋离子交换后材料的比表面积增加, CO₂吸附量也增加, 与分子模拟预测的结果一致.     

金属-有机骨架材料二聚铜-苯-1，3，5-三羧酸酯中烷烃扩散机理的分子模拟研究

采用分子动力学方法研究了直链烷烃C₁—C₄在二聚铜-苯-1,3,5-三羧酸酯（Cu-BTC）中的扩散机理.首先计算了4种烷烃的自扩散系数,并进一步通过质心分布图与分子轨迹图详细讨论了主、次孔道中各种类型的扩散路径.研究结果表明,不同烷烃在Cu-BTC中表现出的不同或近似的宏观扩散速率,是由微观上受到不同的扩散路径阻力并偏好不同的扩散路径所造成的.这些信息可提高人们对该类材料的认识,并为材料的实际应用以及新材料设计提供理论指导. 关键词： 分子模拟 二聚铜-苯-1 5-三羧酸酯 烷烃 扩散机理     

Description of the Structure and Properties of Atactic Polystyrene Melt Using Integral Equation Theory

The polymer reference interaction site model （PRISM） integral equation theory was used to describe the structure and thermodynamic properties of atactic polystyrene （aPS） melt, in which the monomer of aPS is represented with an eight-site model to characterize its microstructure. The intramolecular structure factors needed in the PRISM calculations were obtained from single chain MD simulations. The calculated results indicate that the results by the integral equation method agrees well with experiments, and can reflect the fine microscopic structure of real aPS melt. This work shows that the PRISM theory is a powerful tool for investigating the structure and properties of complex polymers.     

农作物废弃物液化的实验研究

在250 mL的高压反应釜中对五种不同种类的农作物废弃物进行了液化研究。以花生壳作探索实验，重点考察了温度、时间、催化剂用量等因素对液化行为的影响，并给出了五种农作物的液化结果。研究结果表明，给料比为10 g原料/100 mL水时，在300℃～340 ℃、10 min、K2CO3添加量为1/30（催化剂/原料）的条件下，五种农作物废弃物液化获得的重油产率为21%～28%。对产物的高热值进行分析表明，农作物废弃物液化重油具有较高的热值，液化促进了能量分化，是农作物废弃物转化为生物燃料的有效手段。     

预测对称与非对称体系活度系数的改进UNIFAC模型

采用“有效”体积参数代替体积参数修改了原始 UNIFAC模型的组合部分 ,可提高非对称体系的预测精度。推导了有效体积参数和原有体积参数之间的关系。改进的 UNIFAC模型 ,将新提出的组合部分与原模型的剩余部分结合 ,可较好的用于聚合物溶液和比原 UNIFAC模型更小或更大分子的非对称体系 ,也可用于仅含标准流体的体系。与 UNIFAC- FV模型相比较 ,新模型具有在计算时不需要其他的数据 ,尤其是液体的摩尔体积的优点 ,实际应用非常方便。作为比较对最近修改的另一个 UNIFAC模型进行了类似的计算。     

6个聚合物胞腔理论状态方程的分子参数比较

利用Ｚｏｌｌｅｒ提供的ＰＢＤ和ＰＩ两种聚合物系列样品的Ｐ－Ｖ－Ｔ数据，对Ｃｅｌｌ、Ｆｌｏｒｙ、ＳＳ、ＳＨＴ、ＳＨＴＦ和ＯＣＭ６个状态方程的分子参数及其随链结构变化的规律作了比较，得到了一些有益的结论。     

聚合物液体的状态方程

本文分析介绍了三个最广泛使用的聚合物液体状态方程，Ｆｌｏｒｙ、ＳＬ和ＳＳ方程及作者开发的三个新方程ＳＨＴ、ＳＨＴＦ和ＯＣＭ的理论基础和假设，并用１５个聚合物液体、１７个大分子量烃液体和６个常用有机溶剂的Ｐ－Ｖ－Ｔ数据作了比较。结果表明，ＯＣＭ方程精度最好，其他方程精度按ＳＳ、ＳＨＴ、ＳＨＴＦ、Ｆｌｏｒｙ、ＳＬ依次变差。结论是开放胞腔更接近液体的真实结构，空穴的引入可以改进胞腔理论的计算精度，Ｌ－Ｊ位能可以较好地反映液体中分子间的作用力。     

Multicompartment Micelles From π-Shaped ABC Block Copolymers

Dissipative particle dynamics simulations were performed on the morphology and structure of multicompartmerit micelles formed from n-shaped ABC block copolymers in water. The influences of chain architectures were studied in a systematic way, and a rich variety of morphologies were observed, such as spherical, wormlike, X-shaped, Y-shaped, ribbon-like, layered rod-like, layered disk-like, as well as network morphologies. The simulations show that the distance between the two grafts plays an important role in control of the morphology. Since n-shaped ABC block copolymers can be reduced to linear ABC and star ABC block copolymers, they are good model copolymers for studying the self-assembly of complex block copolymers into micelles. The knowledge obtained in this work as well as the new morphologies identified provide useful information for future rational design and synthesis of novel multicompartment micelles.     

金属-有机骨架材料中甲烷吸附机理的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论研究了甲烷在MOF-5中的吸附位置、吸附构型和吸附能. 结果表明: 吸附位置主要有四种, Zn₄O簇为最佳吸附位, 其吸附能为17.38 kJ•mol^－1, 高于沸石中的甲烷吸附能. 从吸附能与MOF-5的结构关系分析得出: 在苯环中引入给电子基团, 有利于增强甲烷与MOFs的吸附作用; 引入含氧等极性官能团, 将增加甲烷吸附位, 有利于提高吸附储存量.     

用分子动力学模拟天然气水合物的抑制效应

用分子动力学模拟方法确定了结构H型(SH)天然气水合物的稳定晶体生长面为(001), 系统研究了277 K时三种动力学抑制剂对此晶面的影响. 模拟显示抑制剂中的氧与表面水分子形成氢键, 从而破坏原有的稳定结构, 造成水合物笼型结构坍塌, 达到抑制水合物形成的效果. 比较三种不同动力学抑制剂对SH的抑制效果得出: PVCap＞PEO＞PVP. 在此基础上研究了PVCap对天然气水合物结构I型(SI), 结构II型(SII)和SH三种不同晶型的抑制效应. 模拟发现抑制效果的次序为: SH＞SI＞SII.