基于改进附着能量模型的TNBA晶体在二元溶剂中的形貌预测

TNBA作为一种新型含能材料,其具有高爆速,低敏感性的特点,为了研究TNBA在二元溶剂中的生长形貌,本研究采用附着能(AE)模型来预测TNBA在真空中的晶体形貌,同时采用改进附着能(MAE)模型和分子动力学(MD)方法,预测了TNBA晶体在四种不同二元溶剂中二甲基甲醇(IPA)/丙酮(AC)、IPA/二甲基亚砜(DMSO)、IPA/乙酸乙酯(EA)和IPA/水(H_(2)O)的晶体形貌.结果表明,TNBA晶体在真空中的形态为不规则的多面体,由六个重要的主生长晶面构成,分别为(100)、(110)、(011)、(11-1)、(10-2)和(002),其中(100)面所占比例最大,达到33.766%.在IPA/DMSO和PA/EA溶剂中重结晶得到的晶体为块状,在IPA/AC和IPA/H_(2)O为棒状.总而言之,IPA/DMSO和IPA/EA溶剂更适合TNBA晶体重结晶选择.

Onsager模型对液体化合物适用性的研究

用密度泛函理论方法在BLYP/6-31G*水平上计算丙酮气态的红外光谱,并用On-sager模型自恰反应场方法在BLYP/6-31G*水平上计算液态丙酮的红外光谱.将计算所得的丙酮羰基的伸缩振动频率与文献值比对,气态值差1 cm-1,液态值差8 cm-1,说明计算结果与实验吻合很好,由此确证量子化学Onsager模型对液态化合物红外光谱的计算是适合的.

液相色谱中线性溶剂强度模型的快速建立

目的通过一组单线性梯度洗脱实验获取线性溶剂强度模型的参数值,为色谱图的预测提供所必须的参数值。方法首先,在实验中固定流动相组成的起始和结束值,通过改变梯度洗脱的时间,从而改变梯度的斜率(B)。测定溶质在这些梯度条件下的保留时间,计算其流出色谱柱时所对应的流动相组成(φR)。然后,将描述φR与B之间关系的数学公式对实验数据进行非线性拟合,从而获取线性溶剂强度模型的参数值。拟合基于Levenberg-Marquardt算法,通过Excel中的Visual Basic for Applications(VBA)语言编程实现。结果计算机程序的可靠性通过实验进行验证。以12种芳环化合物为分离的对象,以C18柱为固定相,含1%乙酸的甲醇-水溶液为流动相,应用所编写的程序对单线性梯度洗脱实验数据进行处理,获取溶剂强度模型的参数值。然后,根据所得到的参数值预测多线性梯度洗脱条件下的色谱图,得到的理论色谱图与实验色谱图吻合。结论所建立的方法可快速准确地获取线性溶剂强度模型的参数值,具有良好的实用价值。

不同溶剂在链脲佐菌素血糖模型的作用比较

[目的]为比较不同溶剂在链脲佐菌素血糖模型的作用。[方法]采用pH4.5柠檬酸PBS(A组)、pH5.5Hanks(B组)、pH7.0 Hanks(C组)、pH7.0生理盐水(D组)4种溶剂,溶解链脲佐菌素小鼠腹腔注射,观察溶剂及其酸碱度对模型的影响。[结果]pH4.5柠檬酸PBS造模成功率高达86.7%,pH4.5柠檬酸PBS可以作为理想的溶剂。[结论]酸性溶液成模率高。

有机助溶剂对血管生成斑马鱼模型的适用性研究

目的研究二甲基亚砜、丙酮、甲醇、异丙醇四种有机溶剂在斑马鱼模型抗血管生成药物筛选中作为助溶剂的适用性。方法以每种有机溶剂系列浓度处理发育12 h或24 h斑马鱼胚胎,到发育72 h观察胚胎血管生成、畸形、死亡状况,计数体节间血管,并计算畸形率和死亡率。结果有机溶剂中存活的斑马鱼胚胎体节间血管形态和数量正常,与对照一致。0.1%浓度二甲基亚砜、丙酮和1%浓度甲醇中斑马鱼胚胎无畸形和死亡状况,但随着浓度上升畸形率和死亡率均显著高于对照。0.1%浓度异丙醇中斑马鱼胚胎的畸形率和死亡率已显著高于对照。结论作为助溶剂,二甲基亚砜、丙酮适宜浓度为≤0.1%,甲醇适宜浓度为≤1%,异丙醇不适合用于斑马鱼模型抗血管生成药物筛选。

改进的UNIFAC模型在萃取精馏溶剂选择的应用

针对基团贡献法在萃取精馏溶剂选择的运用,测定了乙醇-水等8个共沸体系在相应的萃取剂中的汽液平衡数据,然后分析了溶剂的选择性并考察了溶剂质量比对轻重组分之间相对挥发度的影响。利用修正的UNFIAC模型对实验数据进行了关联和比较,计算值和实验值的相对误差均在5.0%以内。与萃取精馏溶剂选择的其它方法相比,利用改进的UNIFAC模型预测和实验相结合的方法在实际运用中更具有高效性。

稠油油藏溶剂辅助蒸汽驱前缘预测模型

为了描述注溶剂条件下蒸汽前缘的形状,首先提出蒸汽前缘气相内组分平衡状态计算方法,获得边界温度特征;其次列出前缘液相组分组成的计算过程,建立考虑三相平衡状态的蒸汽前缘形状预测模型;最后采用迭代法获得界面关键参数,并求解整个模型。结果表明:溶剂辅助蒸汽前缘形状以楔形为主,并且在较低注汽速度情况下,重质溶剂改善垂向波及系数效果明显优于轻质溶剂,对于较高注汽速度,轻质溶剂改善重力超覆现象的潜力明显大于重质溶剂。

溶剂在高分子膜中的传递模型

用Voigt蠕变模型和Flory-Huggins混合模型分别计算溶剂在高分子膜中吸收和解吸过程高分子的蠕变及与溶剂混合的吉氏函数变化,结合质量守恒建立了一个小分子在玻璃态聚合物中吸收和解吸的传递模型,模拟计算结果和对实际系统的吸收和解吸曲线的关联和预测结果表明,模型能很好地描述实验中常遇到的S形吸收曲线,并能根据吸收曲线的实验信息预测相应的解吸曲线。与Crank模型比较,此模型具有参数少而灵活的优点。

粉末注射成形溶剂脱脂过程的数学模型

从宏观的角度出发 ,仅考虑脱脂预成形坯的体积、粘结剂含量对脱脂过程的影响 ,将预成形坯几何形状等其他因素的影响合理地归结到扩散系数函数中。根据浓度扩散原理建立了描述粉末注射成形溶剂脱脂过程中预成形坯粘结剂含量随时间变化的数学模型 ,避免了求解用Fick第二定律描述的偏微分方程 ,得出了一种预测脱脂量与脱脂时间的有效方法。根据模型求出了脱脂速度函数 ,给出了一种控制溶剂脱脂过程产生缺陷的分段升温优化方法。用该模型对硬质合金注射成形溶剂脱脂过程进行了模拟和预测 。

一种在线辨识扰动模型的MPC控制器及其在溶剂脱水塔装置中的应用

提出一种滚动时域伪线性回归(MHPLR)算法,不仅降低了算法对检测噪声的敏感程度,而且无须在线求解优化命题,计算负担小。利用MHPLR在线估计一个时间序列模型来描述DMC控制系统不可测扰动的动态特性。将对扰动的预报应用到DMC算法当中,以改善因原误差校正策略而导致的抗扰性能不佳的情况,并以状态空间形式给出了改进后DMC算法的表达式。将改进的DMC控制器应用到某公司的PTA溶剂脱水塔装置上,提升了控制品质,稳定了生产并降低了酸耗。算法的有效性得到了验证。

薄层稠油藏溶剂辅助蒸汽驱产量预测模型

通过分析生产数据和数值模拟结果,将薄层稠油油藏溶剂辅助蒸汽驱生产过程分为蒸汽前缘垂向扩展阶段、蒸汽前缘水平扩展阶段及冷凝水产出阶段.针对每个生产阶段,通过联合质量守恒方程、运动方程、能量守恒方程及溶剂扩散方程得到描述蒸汽前缘扩展和产油量解析模型.能量守恒方程属于典型的第二类Volterra积分函数,首先对其进行Laplace变换;之后运用半解析方法对该模型进行求解.为验证模型的正确性,将模型的溶剂辅助蒸汽驱计算结果与数值模拟结果对比,整体误差仅为4%.新模型可以方便简单地分析不同溶剂性能和注采参数对溶剂蒸汽驱开发效果的影响.

丙酮CO键在溶剂中频移变化的几种理论模型比较

测量了丙酮在16种溶剂中CO键的伸缩振动拉曼光谱,并且在Gaussian03程序下采用自恰反应场方法(SCRF)对丙酮在各种溶剂中的拉曼光谱进行了理论计算。用三种溶剂模型的电子给体-受体模型、Kirkwood模型和自恰反应场模型对实验结果进行了分析比较,结果表明Gutmann提出的电子给体-受体模型与实验结果符合的最好,而自恰反应场理论结果要好于Kirkwood模型。通过对三种模型的机理进行分析,得出给体-受体模型在解释电负性比较强的分子键振动光谱比较好,自恰反应场模型不但考虑了介电常数ε,而且考虑了分子大小、构型等因素的影响,模型复杂,计算量比较大,但是因为考虑的因素比较多,所以与实验结果也符合的比较好,而Kirkwood模型的主要参数为ε,模型简单,计算简便,能大致反映频移的趋势,说明介电常数是影响频移的一个主要因素。

有机酸取代基和溶剂效应的静电模型

本文根据气相实验结果和以往的静电理论,建立了一个描述有机酸电离取代基和溶剂效应的静电模型.该模型不仅满足气相边界条件,而且其参数B具有较明确的物理意义,即与酸官能团的溶剂化半径以及取代基与溶剂分子之间特殊相互作用有关,因而是描述溶质-溶剂相互作用的重要参数.

用状态方程改进的高聚物中溶剂扩散系数预测模型

将Simha-Somcynsky状态方程引入Vrentas-Duda自由体积理论模型,提出改进的高聚物-溶剂体系扩散系数模型,计算常压下橡胶态高聚物中有机溶剂扩散系数对浓度和温度的依存关系。利用高聚物结构单元的范德华体积导出高聚物自由体积分数表达式,通过Simha-Somcynsky方程求取高聚物体积以及对溶剂分子扩散有效的自由体积,避免原模型中繁琐的高聚物粘弹性实验测定和回归高聚物自由体积参数,提高了自由体积理论的预测能力。使用改进的模型预测了苯、甲苯、乙苯和三氯甲烷在聚苯乙烯、聚异丁烯和聚醋酸乙烯酯中的自扩散系数和互扩散系数,计算结果表明改进的自由体积模型具有较高的预测精度。

非平衡溶剂化的连续介质模型和超快过程溶剂效应

在连续介质理论基础上,根据Jackson的能量积分公式导出非平衡态静电自由能和溶剂化能的正确表达式.引入“弹簧能”概念,对平衡态和非平衡态的静电能构成给出了合理解释,即此能量由溶质自由电荷和溶剂极化电荷的自能、两者之间的相互作用能和极化电荷的“弹簧能”构成.对目前几种代表性的非平衡溶剂化理论进行了论证和比较,指出其中存在的基本理论问题.根据新的非平衡溶剂化能建立了电子转移反应溶剂重组能的双球模型、光谱移动的单球孔穴点偶极模型,多级展开方法和非平衡溶剂效应的数值解方法.在Poisson方程求解中引入类导体屏蔽模型,建立了任意孔穴极化电荷数值解方法并应用到C loss-M ill-er电子转移体系,得到与实验值吻合的溶剂重组能,解决了传统非平衡溶剂化理论高估溶剂重组能的问题.

溶剂在高分子中的扩散系数—Vrentas-Duda模型及其发展

自由体积理论是描述高分子材料中低分子量溶剂扩散现象的有效工具,以此为基础的VrentasDuda模型中多数参数不需要扩散实验测量,可以通过分子性质独立确定,对渗透物的扩散行为具有可预测性。综述了VrentasDuda自由体积理论的发展和修正情况,分析其对建立预测型溶剂扩散系数模型的贡献,为从分子基团水平上探索溶剂扩散现象奠定基础。

溶剂法提取亚麻籽木脂素动力学模型的建立

采用70%的乙醇溶液在室温下从脱脂亚麻籽粉中提取木脂素。以Fick第一定律为基础建立了提取模型;利用不同试验条件下的试验结果采用最小二乘法对模型进行了求解,求得了模型中的待定常数;对建立的模型进行了实验验证,结果表明该模型具有误差小于7%的预测精度。

超临界反溶剂过程传质数学模型

建立了有机溶剂(甲苯)液滴与超临界反溶剂(超临界CO2)之间的传质模型,用于模拟超临界反溶剂制备微纳米粉体材料的传质过程。该模型考虑了双向传质过程,既有反溶剂向溶液的扩散过程,又有溶液中的溶剂向反溶剂的“汽化”过程。液滴的传质行为是影响颗粒形态和尺寸分布的关键因素。假定传质是在一个孤立的微小液滴与包围着它的反溶剂连续相间进行的,利用描述液滴内和液滴外某一点行为的连续方程、扩散方程、能量方程和动量方程,及界面上的守恒条件进行耦合,从而建立传质过程的数学模型,并给出求解方程和求解的边界条件和初始条件,进行数值求解。

新的分子热力学模型及其应用(Ⅱ)——在金属溶剂萃取体系中的应用

将文(Ⅰ)提出的径向分布函数表达式与Flory-Huggins公式相结合,建立了新的非电解质溶液分子热力学模型.将其应用于复杂的金属溶剂萃取有机相体系,仅用3组二元体系实验数据,即可预测DEHPA萃取Cu、萃取Co及萃取Cu、Co各萃取有机相体系中各组分的活度系数和萃取反应热力学平衡常数,预测计算中,没有引入可调参数,而预测结果与实验结果相当吻合.