分子动力学模拟研究水/乙醇二元体系的热力学性质

采用分子动力学模拟方法研究了常温常压下水/乙醇体系的热力学性质,得到了不同浓度下二元体系的密度、自扩散系数、超额摩尔体积和径向分布函数。结果表明:随着乙醇摩尔分数的增加,二元体系的密度呈递减趋势,超额摩尔体积则先减小后增大且存在最小值,而乙醇的自扩散系数增大;结合径向分布函数分析可知,在乙醇低浓度时,水分子间的氢键网络结构较强,乙醇分子分散于其中,而随着乙醇浓度的增加,乙醇-乙醇分子之间的关联性增强,形成自己的氢键网络,而水分子仍倾向于自聚集,两种氢键网络相互交错。

基于优化BP神经网络的非稳态精馏过程建模

间歇精馏已广泛应用于小批量、高附加值的精细化工和制药行业。然而在非稳态精馏过程中,一些重要的质量参数如产品组成等难以被直接测量,导致常规控制方法效果不佳。为解决这一问题,提出基于BP神经网络的非稳态精馏过程软测量模型,网络结构为3-12-1,再利用遗传算法、麻雀搜索算法等智能优化算法对网络进行优化,使用优化后的BP神经网络对非稳态精馏过程的产品质量进行预测。结果表明:经麻雀搜索算法优化后,BP神经网络的均方误差为4.32×10^(-5),与标准BP神经网络相比降低约59%,与遗传算法优化后的BP神经网络相比降低约26%。因此采用麻雀搜索算法优化后的BP神经网络建立非稳态精馏过程软测量模型,能够实现更高的预测精度。

薏米淀粉纳米颗粒的制备及理化特性

以薏米淀粉为原料,采用3种不同纳米淀粉法体系(碱溶体系、水-乙醇体系、二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)-乙醇体系)制备薏米淀粉纳米颗粒。通过颗粒特性、分子特性、结晶特性和热特性等对比研究3种不同薏米淀粉纳米颗粒的结构和理化特性。结果表明:碱溶体系制备的纳米颗粒具有最高的纳米颗粒占比(85.65%),碱溶体系和水-乙醇体系制备的纳米颗粒呈现A型结晶结构,而DMSO-乙醇体系制备的纳米颗粒的晶型结构由A型转变成无定形结构。通过对比分析可知,在45℃条件下碱溶体系制备的薏米淀粉纳米颗粒拥有最小的粒径(348 nm)、最高的多分散系数,较高的有序度、相对结晶度和热稳定性,是制备薏米淀粉纳米颗粒的最佳纳米沉淀法体系。该研究为制备淀粉纳米颗粒及其结构特性研究以及拓展薏米淀粉的应用提供一定理论依据。

酒类主要风味物质对乙醇-水体系中氢键的影响

研究酒类主要风味物质对乙醇-水体系中的氢键缔合影响。Plackett-Burman试验可知,异丁醇、β-苯乙醇、乙酸乙酯、KCl、NaCl、MgSO4、苹果酸、乳酸、丙酮酸对乙醇-水体系中氢键缔合影响最大。根据相关性分析,酒精度与啤酒中氢键缔合强度的相关系数为0.629,是主要影响因素;原麦汁浓度、异丁醇、氯离子、钾离子、丙酮酸、乳酸与氢键缔合均有一定的正相关性。

渗透蒸发透水膜的研究进展

根据渗透蒸发透水材料的发展过程特征，对已有的渗透蒸发透水膜材料进行了系统综述，并对各种透水膜的渗透蒸发分离性能作了阐述．

醇水体系中胰蛋白酶调控下碳酸钙的仿生合成

依据仿生矿化的基本原理,在醇水体系中以胰蛋白酶作为有机基质,CaCl2为钙源,NH4HCO3为CO2来源,采用气体扩散的方法合成了球形的碳酸钙.用XRD,SEM,FT-IR和PL等手段对所得碳酸钙进行了表征,结果发现该球形CaCO3晶体为方解石与球霰石的混合晶型,并发现在CaCO3结晶的过程中,胰蛋白酶和醇水的混合溶剂对CaCO3晶体的形貌有着协同的调控作用.

单分散介孔氧化硅微球的粒径可控制备

在中性醇-水体系中,采用月桂胺(DDA)为导向剂,通过调整反应物组分的剂量比,研究了具有蠕虫状介孔的单分散氧化硅微球粒径可调控行为。实验表明,当月桂胺与正硅酸乙酯的摩尔比为0.4,正硅酸乙酯的浓度范围在0.138~0.248mol/L之间,改变水/醇比例,可以实现微球粒径在50nm^1μm之间的调控。该方法简单易行,制备得到的微球尺寸均匀,单分散性好,BJH孔径在1.4nm左右。粒径可控的单分散介孔氧化硅微球,通过表面有机化修饰,可以成为改变流体流变行为的优秀添加介质。

超细磷酸铁的制备及其电化学性能研究

对传统的均相沉淀法进行合理改进,以FeSO4·H2O为铁源,H3PO4为磷源,引入乙醇-水体系,制备Fe PO4。根据前期单因素实验结果,对影响较大的工艺条件进行正交实验设计和分析,最终确定制备Fe PO4的最佳工艺条件。用自制超细磷酸铁加碳采用高温固相碳热还原法制备超细LiFePO4/C复合材料,采用扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)、比表面积、振实密度和粒度分布等手段进行表征,并进行电化学性能测试。结果表明样品是性能良好的锂电池正极材料。

分离丙酮-乙醇-水物系的隔壁塔设计与优化

利用Aspen Plus模拟软件,建立了分离丙酮-乙醇-水物系的隔壁塔工艺流程。在保证丙酮产品纯度不低于99.2%的前提下,使用响应面法分析了隔壁塔的结构参数对能耗的影响,拟合出塔结构参数与再沸器热负荷的二次方程,对隔壁塔的结构参数进行了优化。优化结果为:预分离段、公共精馏段、公共提馏段和侧线采出段的理论塔板数分别为22,20,19,18;预分离段的进料位置为第16塔板,公共提馏段的再沸器热负荷为405.63 k W。验证结果显示,优化结果与模拟结果的相对误差为0.65%,说明流程模拟与响应面法相结合用于隔壁塔结构参数的优化可行。与传统工艺相比,隔壁塔分离工艺的设备费用降低26.86%、年度总费用降低41.10%。

陈化体系组成对Ce_(0.65)Zr_(0.35)O_2储氧材料性能的影响

采用共沉淀法制备了Ce0.65Zr0.35O2(CZ)储氧材料,在传统的水陈化体系中引入了乙醇,研究了乙醇的加入对CZ储氧材料性能的影响.对所制备样品进行了傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、粉末X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附、储氧量(OSC)和H2程序升温还原(H2-TPR)的表征,并考察了以CZ储氧材料为载体制备的单钯催化剂的三效性能.结果表明,乙醇引入陈化体系对样品的结构和性能有显著影响.以醇水共存体系陈化制备的CZ储氧材料颗粒小、堆积松散、孔径分布宽、孔容大,具有优异的储氧性能和热稳定性,经1000°C焙烧后,比表面积为29.3m2·g-1,储氧量仍高达520μmol·g-1.以此为载体制备的单钯催化剂,空燃比操作窗口宽,对C3H8、CO、NO的转化明显优于水陈化体系制备的储氧材料所制备的催化剂.

[EMIM]^+[BF_4]-对乙醇-水体系相平衡的影响

[EMIM]+[BF4]-是一种离子液体,本研究用改进的Othmer汽液平衡釜测定了101.3kPa下[EMIM]+[BF4]-摩尔分率x3=0.1,0.2的乙醇-水-[EMIM]+[BF4]-体系的汽液平衡数据,并用NRTL模型进行了关联,结果平均偏差为0.967%。实验表明:[EMIM]+[BF4]-可以消除乙醇-水体系的共沸点,可以作为萃取精馏分离乙醇-水体系的溶剂。

磁场处理乙醇-水二元物系精馏分离研究

研究了磁场处理后乙醇 水二元物系汽液平衡数据的变化情况 ,系统进行了磁化乙醇 水二元物系的精馏实验研究 ,重点考察了磁化精馏效果。 0 .48T磁感应强度下 ,采用不同磁化方法 ,其精馏实验值均出现正效应 ,静置磁化效果最好。

乙醇/水体系负载型纳米Cu/Fe二元合金的合成、改性及其还原三氯乙烯的性能

在乙醇/水体系中采用KBH4液相还原法,以石墨微粉为载体,Cu为复合金属,通过两步法合成了具有球状团簇结构的负载型纳米Cu/Fe二元合金.与单纯负载型纳米Fe0相比,该复合材料对三氯乙烯(TCE)具有更高的还原脱氯性能,纳米Fe0的质量浓度为10 g/L时,5 h内能将10 mg/L的TCE完全去除.将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)用于负载型纳米二元合金的表面改性,改性后的材料对TCE的还原脱氯性能提高.改性材料连续降解TCE 36 d,10.2 mg/L TCE在7 h内即完全去除,材料改性后不易氧化失活,还原性能保持长期稳定.

定向含硼MFI型沸石膜对纯气体的渗透性以及对乙醇/水体系的分离选择性

研究定向含硼MFI型沸石膜和原多孔玻璃基材对纯气体的渗透性以及对乙醇 /水体系的分离选择性 .原多孔玻璃基材对纯气体的透过表现出诺森扩散选择性 ,表明气体以诺森扩散通过 .纯气体透过焙烧后的B Al ZSM 5沸石膜 ,H2 ,He ,Ne ,Ar ,O2 ,CO2 对N2 的理想选择性分别为 16 8,15 6,12 6,9 41,8 60 ,5 3 2 ;CO和SO2 对N2 的理想选择性分别为0 13 5和 0 0 179;O2 对CO和SO2 的理想选择性分别为 63 7和 480 2 .这表明该类沸石膜对纯气体的透过不仅具有良好的理想选择性 ,而且可能为新型防毒面具提供一种很好的可选材料 .渗透汽化实验表明 ,在测定温度范围内原多孔玻璃基材对三种不同浓度的乙醇 /水体系几乎没有分离性能 .焙烧后的B Al ZSM 5沸石膜对 5wt % ,5 0wt%和 95wt%乙醇 /水体系的分离 ,水的最大分离系数分别为 2 8 2 ,13 5 7和 5 18 5 ,且温度均为 3 0 3K .

中国白酒黏度分析

利用旋转黏度计对20℃﹑25℃和35℃温度下乙醇-水二元溶剂体系的浓度/黏度变化进行了测定,实验结果表明,在混和溶剂中随着乙醇浓度的增大,其黏度变化有1～2个峰值,且其峰值与中国白酒传统产品所特有的度数有较好的对应关系。文中对此现象作出了解释,同时也测定了多种中国名优白酒的黏度,泸州老窖(38°)的温度/黏度变化曲线及模型酒的黏度曲线,试图将乙醇-水二元溶剂体系黏度变化规律同中国白酒黏度结合起来,从宏观物性角度上来理解中国白酒的风味表现关系。

磁场对乙醇-水、正丙醇-水体系汽液平衡的影响

研究了磁场对乙醇-水、正丙醇-水体系汽液平衡的影响。研究表明,磁化对这二个体系的汽液平衡均有影响,磁化效果随磁场强度和溶液组成呈波动状变化。拟合出了磁场作用下的汽液平衡方程。并对磁化机理进行了探讨,提出了氢键磁化共振理论假说。

乙醇-水体系中纤维状ZrAPO-11分子筛的合成与表征

以二异丙胺为模板剂,在乙醇-水体系中合成了纤维状结构的ZrAPO-11分子筛。利用XRD、SEM、N2物理吸附BET和吡啶吸附FTIR等技术对所合成的产物进行了表征。表征结果显示,增大醇水比,ZrAPO-11分子筛的形貌从棒状转变为纤维状;Zr离子的引入有助于分子筛的结晶并改善晶体的形貌;利用HF的配合作用,ZrAPO-11分子筛的形貌也从块状转变为片状,最终转变为纤维状;在醇水体系中HF作用下,ZrAPO-11分子筛的结晶速率明显减缓;所合成的ZrAPO-11分子筛为长度约15μm、宽度50 nm、厚度约10 nm的纳米纤维,比表面积高达397.4 m2/g,并具有较多的B酸中心。

含盐液体混合物的粘度 Ⅰ.乙醇-水-氯化锂系统粘度的测定和关联

报道了在20、30、40和50℃下,水-氯化锂和乙酵-氯化锂二元系及氯化锂浓度为0.1、0.2、0.3和0.4mol LiCl/kg溶剂下的水-乙酵-氯化锂三元系液体粘度的测定结果。结合李伯耿等人的拟两元模型和Wei等人的局部组成型液体粘度模型,提出了关联含盐三元系液体粘度的拟两元局部组成模型,经对所测的十六组液体粘度数据进行关联,最大平均偏差4.3%,最小平均偏差1.3%。

以乙醇/水为溶剂体系制备硅气凝胶及其复合材料的研究进展

以乙醇/水为溶剂体系在常压条件下制备硅气凝胶及其复合材料,取代了传统制备过程中复杂的溶剂替换和表面修饰过程,缩短了制备周期,降低了生产成本。从制备硅气凝胶的硅源出发,综述了在常压条件下以正硅酸乙酯、硅溶胶、水玻璃、甲基三甲/乙氧基硅烷等为单一硅源和复合硅源,以乙醇/水为溶剂制备硅气凝胶及其复合材料的研究进展。以此工艺制备的硅气凝胶及其复合材料具有较低的密度和导热系数,较高的比表面积,力学性能优良。

碳酸钾分离乙醇-丙酮-丁醇-水体系

测定了乙醇-丙酮-丁醇-水-碳酸钾体系在25℃时的液-液相平衡数据，结果表明, 有机物水溶液可简化为二元系处理, 可用Pitzer理论和Wilson方程对相平衡数据进行关联计算，计算值与实验值符合良好．采用碳酸钾分离乙醇-丙酮-丁醇-水体系，碳酸钾的脱水率高达95.6%．