国家教育部博士点基金(20070003099)
- 作品数：5 被引量：0H指数：0
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- 相关机构：清华大学北京化工大学更多>>
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- 纳米孔道中电渗流特性的部分微扰密度泛函理论研究
- 2010年
- 由外加电场引起的电渗流具有广泛的应用价值。基于连续体假设的经典Poisson-Boltzmann(PB)方程由于忽略离子体积和离子相关性,导致其无法正确描述大多数带电纳米孔道中的离子分布。采用部分微扰密度泛函理论(DFT)描述离子在纳米孔道中的分布情况。这一理论在引入离子体积排斥作用和离子相关的影响后,可以正确描述很多电解质溶液在纳米孔道中的行为,这一点在之前的研究中已有详尽的讨论。基于该理论给出的电荷分布,通过假设孔道中的电解质溶液具有固定的黏度,采用Navier-Stokes方程研究纳米孔道中的电渗流的瞬时速度分布。分别讨论外场强度、主体相电解质溶液浓度和双电层厚度对于电渗流速度分布的影响。在经典理论中无法产生的特殊现象,例如电渗流速度在径向呈现振荡分布等,被归结为纳米尺度下强烈的离子间相互作用以及离子与壁面间相互作用所导致电荷分布的异常。
- 郑远翔李英峰于养信
- 关键词：电解质溶液电渗流密度泛函理论
- 受限狭缝中CO_2-CH_4体系的汽液相平衡性质
- 2010年
- 受限条件下CO2-CH4体系的相平衡性质对化工工艺过程的设计具有非常重要的意义.采用Gibbs系综Monte Carlo模拟,对220K下CO2-CH4体系在主体相和受限狭缝中的相平衡性质进行了系统地研究.通过主体相模拟与实验结果比较,验证了流体分子势能参数的合理性;通过改变狭缝壁面原子的能量参数,研究了受限环境对CO2-CH4体系汽液相平衡性质的影响.与主体相相比,在硬壁狭缝中,CO2-CH4体系的露点压力增加,泡点压力降低,压力-组成相图变窄,且体系更容易达到超临界状态;在吸引狭缝中,随壁面原子能量参数的增大,CO2-CH4体系的压力-组成相图上移,临界点处CH4的摩尔分数减小,相图变窄.在体系汽液相总组成相同情况下,硬壁狭缝内体系的汽液相密度均比主体相中小;随壁面原子能量参数增大,气相密度变大、液相密度在CH4的摩尔分数较小时变大而当CH4的摩尔分数达到一定值后反而减小.在体系汽液相总组成相同时,受限环境下的汽化热比主体相的汽化热小且随壁面吸引势的增强越来越小;在主体相和硬壁狭缝中体系的汽化热随CH4含量的增加单调减小,而当壁面势能参数较大时汽化热随CH4含量增加先增大后减小.
- 李英峰于养信郑远翔李继定
- 关键词：CARLO模拟汽液相平衡
- 密度泛函理论研究高价离子在纳米孔内的结构
- 2009年
- 电解质溶液中离子在主体相与纳米孔间的分配及其在纳米孔内的结构,不但对纳滤膜分离非常重要,而且还有助于理解生物离子通道的特性。因此,利用部分微扰密度泛函理论,预测了3∶3型电解质溶液中离子在带电纳米孔内的离子密度分布和静电势分布,发现高价阴阳离子密度分布曲线有交叉现象,静电势也呈现为震荡曲线。这些现象与分子模拟结果符合得很好,而传统的Poisson-Boltzmann方程却不能预测这种现象。对混合电解质溶液MX2-NX-H2O的结果同样表明本文的部分微扰的密度泛函理论要好于传统的Poisson-Boltzmann方程,且能够预测高价离子在带电纳米孔内的结构与分配。
- 彭勃于养信
- 关键词：电解质溶液高价离子密度泛函理论
- 氮气在MCM-41中毛细凝聚的模拟和理论研究
- 2009年
- 采用巨正则系综Monte Carlo方法(GCMC)以及基于扩展基本度量理论和MBWR状态方程的密度泛函理论,研究了77.4 K时氮气在不同孔径的MCM-41分子筛中吸附的密度分布和吸附等温线。提出的平均场权重密度泛函理论,克服了平均场近似预测主体相热力学性质时的偏差,获得的密度分布和吸附等温线与GCMC分子模拟结果有着很好的一致性。
- 彭勃李英峰于养信
- 关键词：密度泛函
- 由剩余熵预测流体的黏度性质
- 2010年
- 对于许多化工过程,流体的黏度是十分重要的参数,对其进行预测具有重要的意义。本文通过自由体积理论将扩散系数与剩余熵联系起来,同时又根据Stokes-Einstein方程,结合自扩散系数的Lennard-Jones链方程,获得了一个计算Lennard-Jones链流体黏度性质的方程。其计算值与分子模拟相比较,误差为4.48%;对于真实流体甲烷和乙烷,其黏度系数计算误差分别为5.59%和7.01%。
- 张旭光于养信密建国
- 关键词：黏度
