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ε-CL-20在二元混合溶剂中晶体形貌的分子动力学模拟

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化学工业与工程 2022年第3期39卷 107-116页

作者：赵盐鹏卫宏远党乐平天津大学化工学院天津300072

利用分子动力学模拟的方法探究了乙酸乙酯与二溴甲烷组成的二元溶剂在298.15 K,1 atm下对ε-CL-20晶体形貌的影响。通过修正附着能模型(MAE)模型探究了溶剂-晶体相互作用,用分子动力学模拟预测了不同组成的乙酸乙酯/二溴甲烷混合溶剂中... 详细信息

利用分子动力学模拟的方法探究了乙酸乙酯与二溴甲烷组成的二元溶剂在298.15 K,1 atm下对ε-CL-20晶体形貌的影响。通过修正附着能模型(MAE)模型探究了溶剂-晶体相互作用,用分子动力学模拟预测了不同组成的乙酸乙酯/二溴甲烷混合溶剂中ε-CL-20的晶体形貌并与实验获得ε-CL-20的晶体形貌进行了对比。结果表明,实验获得的晶体形貌与模拟结果一致,且晶面粗糙度越大,溶剂-晶体相互作用越强。此外,还通过均方位移(MSD)分析了溶剂分子在不同晶面的扩散系数,探究了溶剂扩散速率对不同晶面的影响,并利用径向分布函数(RDF)分析了溶剂分子与晶体分子间相互作用的组成。

关键词： ε-CL-20 分子动力学晶体形貌含能材料附着能

表面活性剂对聚乙烯醇基薄膜透光性及机理的影响

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化学工业与工程 2022年第6期39卷 54-61页

作者：任宝华党乐平卫宏远天津大学化工学院天津300072

针对聚乙烯醇(PVA)与表面活性剂能组成复配体系,制备了聚乙烯醇基亲水性薄膜材料,研究了表面活性剂的掺量对聚乙烯醇基薄膜的微观结构、孔隙度、透光性能、PVA结晶度及晶粒尺寸的影响。采用紫外分光光度计考察了各薄膜的透光性;采用扫... 详细信息

针对聚乙烯醇(PVA)与表面活性剂能组成复配体系,制备了聚乙烯醇基亲水性薄膜材料,研究了表面活性剂的掺量对聚乙烯醇基薄膜的微观结构、孔隙度、透光性能、PVA结晶度及晶粒尺寸的影响。采用紫外分光光度计考察了各薄膜的透光性;采用扫描电子显微镜观察了聚乙烯醇/表面活性剂的横截面微观结构;采用X射线衍射仪考察了不同表面活性剂的添加量对复合薄膜的晶相组成及PVA晶粒尺寸的影响,结果表明当表面活性剂添加量在6%~10%(质量分数,下同)时,阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)明显地降低聚乙烯醇的结晶度,而阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)则没有此效果;CTAB的加入使聚乙烯醇/CTAB体系中PVA晶粒尺寸增大,SDBS的加入使聚乙烯醇/SDBS体系中PVA晶粒尺寸减小。最后对聚乙烯醇与表面活性剂相互作用机理示意图进行了预测。

关键词：聚乙烯醇十六烷基三甲基溴化铵十二烷基苯磺酸钠薄膜材料微观结构

聚乙烯醇/脂肪醇聚氧乙烯醚/水双水相体系:双节点曲线图研究

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化学工业与工程 2022年第2期39卷 69-75页

作者：陶皓月党乐平郝琳王占忠天津大学化工学院天津300072

水溶性聚合物与非离子表面活性剂组成的双水相体系因其可生物降解性和无毒性而受到人们的广泛关注。研究了由聚乙烯醇(BP-05、BP-17和BP-24)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AE7)和水组成的双水相体系在25、35和45℃下的液-液平衡数据和双节点曲线... 详细信息

水溶性聚合物与非离子表面活性剂组成的双水相体系因其可生物降解性和无毒性而受到人们的广泛关注。研究了由聚乙烯醇(BP-05、BP-17和BP-24)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AE7)和水组成的双水相体系在25、35和45℃下的液-液平衡数据和双节点曲线图。结果表明:由聚乙烯醇(BP-05、BP-17或BP-24)、AE7和水组成的体系,由于空间位阻效应,极易出现相分离现象,形成双水相体系;BP-24/AE7/H_(2)O体系(25、35和45℃)的双节曲线图中单相区的面积随温度的升高而减小;35℃下的BP-05/AE7/H_(2)O体系和BP-24/AE7/H_(2)O体系双节点曲线图比较相似,而35℃下的BP-17/AE7/H_(2)O体系的双节点曲线不对称性显著增大。

关键词：聚乙烯醇脂肪醇聚氧乙烯醚双水相体系双节点曲线图

非离子Gemini表面活性剂分子在水中的聚集行为

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化学工业与工程 2022年第4期39卷 116-126页

作者：王辉徐金杰党乐平卫宏远天津大学化工学院天津300072 天津市化工过程安全与装备技术重点实验室天津300072

通过实验和耗散粒子动力学模拟相结合的方法,研究了非离子型Gemini表面活性剂在水溶液中的聚集行为和表面活性剂分子在水-气界面的分布情况。结果表明:10个环氧乙烷(EO)的α,α′-[2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇]双[ω-羟基-聚(环氧乙... 详细信息

通过实验和耗散粒子动力学模拟相结合的方法,研究了非离子型Gemini表面活性剂在水溶液中的聚集行为和表面活性剂分子在水-气界面的分布情况。结果表明:10个环氧乙烷(EO)的α,α′-[2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇]双[ω-羟基-聚(环氧乙烷)](S-10)的单体和团簇共存于低浓度溶液中。随着浓度的增加,表面活性剂分子聚集成球状胶束且尺寸增大;当球状胶束的尺寸增加到一定程度时,它们不能稳定存在并聚集成棒状胶束。在水-气界面处,表面活性剂分子或垂直或水平分布,但是随着浓度的增加,疏水基团垂直插进空气,而EO段在水中呈不规则的锯齿形分布。随着EO链段长度的增加,S-4、S-10和S-30的最小吸附分子截面积逐渐增大,这就是随着表面活性剂的EO段长度增加而润湿性降低的原因。实验与模拟相结合的方法为研究非离子Gemini表面活性剂的聚集行为提供了新的思路,通过模拟结果可以快速判断实验的准确性。

关键词： Gemini 胶束聚集行为表面张力耗散粒子动力学

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芥酸酰胺迁移对PP无纺布表面润湿性的影响

塑料工业 2023年第6期51卷 146-152页

作者：潘翔宇李雪珊党乐平彭浩天津大学化工学院天津300072 北京宝洁技术有限公司北京100084

利用X射线光电子能谱技术(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)研究了芥酸酰胺在聚丙烯(PP)无纺布表面迁移过程中的元素和形貌特征变化,通过XPS结果中N_(1s)窄谱峰中—NH_(2)(398.5 eV)和—NH—(399.4 eV)的两种价态峰以及不同迁移浓度下的O_(1s... 详细信息

利用X射线光电子能谱技术(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)研究了芥酸酰胺在聚丙烯(PP)无纺布表面迁移过程中的元素和形貌特征变化,通过XPS结果中N_(1s)窄谱峰中—NH_(2)(398.5 eV)和—NH—(399.4 eV)的两种价态峰以及不同迁移浓度下的O_(1s)窄谱峰和SEM观察到的层状形貌,成功揭示了迁出的芥酸酰胺分子逐层形成单层和多层结构的自组装行为。同时,利用接触角研究了芥酸酰胺迁移浓度对PP无纺布表面润湿性的影响,发现随着芥酸酰胺迁移浓度的增加(0,200,350,750,950 mg/kg),对应的水接触角呈先减小后增大的趋势(122°,120°,127°,131°,133°),该趋势与芥酸酰胺在纤维表面的形貌结构高度相关。最后,绘制表面自由能热力图研究了其在表面的宏观分布情况,对PP无纺布的工艺调控具有一定的借鉴意义。

关键词：聚丙烯无纺布芥酸酰胺迁移润湿性表面自由能

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晶种制备的在线表征及钛液水解动力学研究

化学工业与工程 2022年第4期39卷 50-56页

作者：王焜路瑞芳党乐平郝琳卫宏远天津大学化工学院天津300072 钒钛资源综合利用国家重点实验室四川攀枝花617000

针对硫酸氧钛水解晶种活性表征困难的问题,首次利用聚焦光束反射测量仪(FBRM)、原位拉曼光谱和动态光散射仪考察了晶种形成过程中溶液组成和粒子的变化,得到了有效的晶种表征手段,并得出爆发成核之前为晶种制备最适宜保温时间;考察了晶... 详细信息

针对硫酸氧钛水解晶种活性表征困难的问题,首次利用聚焦光束反射测量仪(FBRM)、原位拉曼光谱和动态光散射仪考察了晶种形成过程中溶液组成和粒子的变化,得到了有效的晶种表征手段,并得出爆发成核之前为晶种制备最适宜保温时间;考察了晶种加量和保温时间对水解反应动力学的影响,晶种量的增加会对水解速率和产率起到促进作用;在爆发成核前取样,随着保温时间延长,后期水解速率和产率提高。水解动力学与成核-生长Avrami模型有较好的拟合度。

关键词：水解晶种制备动力学偏钛酸

Zn促进TiO煅烧过程晶型转变的掺杂机制研究

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化学工业与工程 2022年

作者：王伟路瑞芳王晨光党乐平郝琳卫宏远天津大学化工学院重庆大学化学化工学院攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室

硫酸法钛白生产工艺中，高温煅烧是生成稳定晶型的重要阶段。锌盐处理剂的加入，可以降低锐钛晶型向金红石转变的温度，然而其促进作用的内在机理目前尚不明确。本研究以钛白工艺中间物料二洗偏钛酸为原料，硫酸锌为盐处理剂，在马弗炉...

硫酸法钛白生产工艺中，高温煅烧是生成稳定晶型的重要阶段。锌盐处理剂的加入，可以降低锐钛晶型向金红石转变的温度，然而其促进作用的内在机理目前尚不明确。本研究以钛白工艺中间物料二洗偏钛酸为原料，硫酸锌为盐处理剂，在马弗炉里高温煅烧至600～900 ℃。利用XRD、HRTEM和XPS等分析手段研究了Zn在煅烧过程中对TiO晶型转变的影响和掺杂机制。结果表明，不同的Zn初始浓度以及煅烧温度对Zn在TiO晶型转变的作用机制和Zn的存在状态具有显著影响。当Zn浓度小于1%时，Zn以取代模式掺入TiO晶格中，置换Ti，使晶胞参数变大并形成氧空位；且随着Zn浓度的增加，过量的Zn在TiO表面形成新物种ZnTiO。取代掺杂和ZnTiO通过不同的作用机理都可以降低相变温度，促进锐钛向金红石的相转变。

关键词：

Rewoquat Cl-deedmac/PVA/Glycerin/H2O拟三元体系的相行为和流变性能研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2021年第1期54卷 19-26页

作者：党乐平杨娟卫宏远天津大学化工学院天津300072

本文利用偏光显微镜(POM)、SAXS小角散射和旋转流变仪研究了室温下季铵盐阳离子表面活性剂Rewoquat Cl-deedmac(二甲基二酯氯化铵)/PVA(聚乙烯醇)/Glycerin(甘油)/H_2O拟三元体系的相行为和流变性能.通过实验绘制出拟三元体系的部分相图... 详细信息

本文利用偏光显微镜(POM)、SAXS小角散射和旋转流变仪研究了室温下季铵盐阳离子表面活性剂Rewoquat Cl-deedmac(二甲基二酯氯化铵)/PVA(聚乙烯醇)/Glycerin(甘油)/H_2O拟三元体系的相行为和流变性能.通过实验绘制出拟三元体系的部分相图,界定出六方相、片层状相和囊泡的相图区域.结果表明,在相图上溶致液晶区囊泡相占最大的区域;流变性能研究证明了溶致液晶为非牛顿流体,具有应力屈服值和较高的黏弹性,在溶致液晶相区内,体系表现出剪切稀释的性质,属于假塑性流体,层状液晶体系在整个频率扫描范围内表现为类固体性质,囊泡具有明显的屈服应力值,其频率扫描曲线类似于层状液晶,即囊泡体系也具有很高的黏弹性.另外,NaCl的加入会诱导六方相转变为层状相.本研究为表面活性剂聚合物复配体系配方设计提供了理论依据.

关键词： Rewoquat Cl-deedmac PVA 溶致液晶 POM 小角度X射线散射流变性

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图像分析法在增稠剂团聚现象中的应用

化工进展 2021年第7期40卷 3591-3597页

作者：林戴琪卫宏远党乐平天津大学化工学院天津300072

在牙膏生产工艺中,羧甲基纤维素、卡波姆等增稠剂在高剪切混合器中往往会发生结块而形成团聚体,严重影响产品质量和正常生产。为了研究不同操作条件对高剪切混合器中团聚体的影响,本文采用了Photoshop与ImageJ联用的图像分析方法,对1700... 详细信息

在牙膏生产工艺中,羧甲基纤维素、卡波姆等增稠剂在高剪切混合器中往往会发生结块而形成团聚体,严重影响产品质量和正常生产。为了研究不同操作条件对高剪切混合器中团聚体的影响,本文采用了Photoshop与ImageJ联用的图像分析方法,对1700~2600r/min转速范围内高剪切混合器中增稠剂团聚体的面积和数量行了测量,分析了转速、循环次数和总能量输入对团聚体数量和面积的影响。研究结果表明:在1700~2600r/min转速范围内,经高剪切混合器作用后排出的团聚体颗粒的测量面积集中分布在0.5~1.5mm^(2)范围内,约占团聚体颗粒总数的50%;在1700~2000r/min范围内,随着循环次数的增加,归一化颗粒数会出现较大幅度的波动;在2150~2600r/min范围内,随着循环次数的增加,归一化颗粒数平缓下降没有出现波动。总能量输入是影响增稠剂团聚体数量的关键因素,并且当总能量输入达到1000kJ时,团聚体数量降至最低值。

关键词：图像分析畸变校正高剪切混合器增稠剂团聚体解团聚