黏弹性流体在圆管内流动的谱方法模拟计算

 采用修正Jeffreys模型来描述聚丙烯酰胺水溶液流变特性. 首先用具有二阶精度的差分法与拟谱法求解幂率模型, 分别与解析解进行比较, 结果表明拟谱法具有极高精度. 然后用拟谱法求解PAM水溶液在圆管中流动, 得到速度分布、应力分布,为三维模拟作准备.     

大米淀粉膜的制备及其性能

大米淀粉颗粒粒径较小且均匀,在水中有较好的分散性,具有良好的成膜性并且可以在自然中降解,在食品包装、医用敷料及化妆品行业中有着广泛的应用。以大米淀粉为原料,NaOH为糊化剂,甘油为增塑剂,柠檬酸为交联剂和pH调节剂,采用流延法制备了淀粉膜。通过对淀粉颗粒的形貌观察及糊化温度、淀粉溶液的表观粘度及pH值测定、淀粉膜的力学性能、透光率及承载甘草酸二钾释放性能等的测定,研究了大米淀粉的糊化条件,柠檬酸、淀粉和甘油质量分数对淀粉膜性质的影响以及承载物质的释放情况。结果表明,大米淀粉呈光滑的多边形颗粒,直径为5~8 μm,在偏光显微镜下呈现马耳他十字结构,糊化温度范围为82.5~100.8 ℃。柠檬酸在淀粉成膜过程中会与淀粉分子相互作用,同时能够调节溶液的pH值以适应人体皮肤。淀粉质量分数越高,淀粉膜断裂伸长率越低,拉伸强度越高;甘油质量分数越高,淀粉膜断裂伸长率越高,拉伸强度越低。在甘油质量分数为3.0%时淀粉膜透光率最佳,结晶度最低。制备的淀粉膜能够承载且能高效释放抗炎物质甘草酸二钾,在护肤领域具有广泛的应用前景。     

非平衡热力学在界面传递过程中的应用

21世纪以来，随着各学科之间的交叉渗透，化学工程的研究对象越来越复杂，界面传递对多相化工过程的影响越来越显示出它的重要性，传统的传递模型已经很难对界面复杂动态的传递行为进行定量描述．本文应用线性非平衡态热力学理论，对传统物质传递模型进行描述，分析界面传递过程速率，强化的三个因素：界面传质系数K、传递截面积A、界面化学位梯度△u．以含钾化合物作为模型体系，基于非平衡热力学原理建立了描述和预测固一液界面处介质传递速率的模型，并建立了描述其溶解速率的通用模型和测定钾离子动力学数据的实验方法，通过分析探讨了多相过程速率强化的途径．     

间位取代卟啉及其锌卟啉的电子吸收光谱

取代的卟啉类衍生物在气敏传感器方面具有广泛的应用前景.本文采用了密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)研究了四种不同取代基的卟啉衍生物(meso位四硝基苯基/四氨基苯基卟啉(NO2PP,NH2PP)及其相应的锌金属卟啉衍生物(NO2ZnPP,NH2ZnPP))的紫外和近紫外光谱特征.利用两种不同的交换相关泛函(广义梯度近似泛函(PBE)和杂化密度泛函(B3LYP))优化了上述四种物质的结构,并应用TD-DFT计算了相应的电子激发能量和振动强度.结果表明,取代卟啉的吸收光谱与大量的电子跃迁有关;与B3LYP泛函预测的光谱相比,PBE泛函所得B带以及Q带的波长位置与实验值更为接近.另外,计算所得硝基取代基卟啉的B带相对于氨基取代基卟啉的B带发生了红移,这与实验现象也保持一致.由于卟啉衍生物的三重激发态在电子转移中有很重要的应用,因此在PBE/6-31G(d)水平上计算了四种物质的最低三重激发态能量,分别为1.426、1.469、1.608和1.581eV.     

催化剂对乳液模板法制备碳材料形貌的影响

以液体石蜡为油相,间苯二酚和甲醛的水溶液为水相,吐温80和司班80为乳化剂,获得油/水(O/W)型乳状液.将该乳状液聚合、碳化去除模板后制得了碳材料,研究了不同催化剂对所得碳材料形貌的影响.结果表明:选择NaOH为催化剂时,制得的碳材料是一种具有孔壁和孔洞的多孔碳泡沫,典型样品的孔径约为1-2μm;当氨水为催化剂时,所得碳材料是由微球或者相互缠绕的蠕虫状粒子组成的块体材料,这些微球或粒子的直径主要集中在1-2μm,与NaOH为催化剂时所得碳泡沫的孔径尺寸相当.研究发现,氨水的加入使得乳液体系发生了相转化,由原来的O/W型乳液逐渐转变为W/O型高内相乳液.从分子间氢键出发,应用内聚能理论探讨了催化剂导致的乳液相变以及不同形貌碳材料的形成过程.     

利用交联杏仁粉作为廉价而稳定的催化剂通过优化逆水解反应体系显著提高长链烷基糖苷的平衡得率(英文)

使用酶法合成了一系列不同烷基链长的β-D-烷基葡萄糖苷.结果表明,除甲基糖苷外,烷基碳链越长,反应初速度越低,糖苷的最终收率越低.从热力学角度系统地研究了这些糖苷合成的平衡常数和吉布斯自由能变化.通过改变反应的平衡,提高了长链烷基糖苷的最终收率.当水含量从10%降至5%(v/v),使用叔丁醇作为共溶剂,添加0.1mol/L葡萄糖作为底物时,癸基糖苷的平衡得率从1.9%提高至6.1%.除了其他长链的烷基糖苷外,庚基糖苷也显示了明显的表面活性剂活性.     

浊度法表征温敏性微凝胶体积的相转变行为

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)、甲基丙烯酸(MAA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,制备了温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)和具有温度、pH敏感性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸)(PNIPAM-MAA)微凝胶。通过测定不同温度和pH条件下微凝胶浊度变化,表征微凝胶的温度及pH敏感性,描述了NaCl浓度和pH对微凝胶体积相转变温度的影响。同时,测定了微凝胶的临界聚沉浓度及临界絮凝温度,表征了微凝胶的稳定性,讨论了影响微凝胶的稳定性因素。     

带同种电荷胶体颗粒间的相互吸引

带同种电荷颗粒间存在静电吸引是当前胶体科学领域的一大研究热点, 也是颇有争议的一个课题。经典的DLVO 理论认为, 电解质溶液中一对孤立、带同种电荷的球型胶粒将表现出纯粹的库仑排斥。以往的实验事实也证实了DLVO 理论的正确性。然而, 近十几年来的实验研究表明, 在一定条件下, 同性颗粒间的有效相互作用势能可能表现出静电吸引。对此, 至今还没有一个令人信服的理论描述, 甚至连其产生根源也未有定论。带同种电荷颗粒的静电吸引将是一个很值得探讨的问题。     

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…     

动态密度泛函理论在嵌段共聚物介观结构模拟中的应用

采用动态密度泛函理论(DDFT)方法对两嵌段和三嵌段共聚物熔体微相分离后的三维介观结构进行了模拟研究,考察了共聚物链长．N—12下组分A、B不同配比的11种两嵌段共聚物和10种三嵌段共聚物,通过等密度面图很好地表述了微相分离后的三维介观结构。通过比较序参数户、自由能F和熵S随时间的变化,发现当组分A与组分B的链节数之比．NA／NB和模拟参数均相同时,两嵌段共聚物熔体比三嵌段共聚物熔体容易发生微相分离,而三嵌段共聚物越不对称,微相分离越容易。