检索结果-南通市图书馆

作者：田裕鑫中国石油大学

学位级别：硕士

水垢沉积给工业及民用设备带来许多经济、技术问题。化学控垢措施不仅易造成环境污染,而且极易腐蚀设备,缩短使用寿命。而采用静电水处理技术作为控垢措施,由于具有易操作、无污染、结构简单、效果显著、运行费用低等优点,在国内外日渐... 详细信息

水垢沉积给工业及民用设备带来许多经济、技术问题。化学控垢措施不仅易造成环境污染,而且极易腐蚀设备,缩短使用寿命。而采用静电水处理技术作为控垢措施,由于具有易操作、无污染、结构简单、效果显著、运行费用低等优点,在国内外日渐兴起,成为水处理的发展方向之一。但是由于水系统本身比较复杂,水的结构众说纷纭,因此在对静电作用机理进行理论解释时遇到了一些困难。目前,静电水处理技术的研究及评定工作多依赖于实验或理论推测,易造成时间、人力、物力的浪费,加上实验手段误差大,未能得到一种较完整的能解释静电作用效果的机理分析,迫切需要引入新的研究方法进行分析。本文用分子动力学模拟的方法,从微观上分析探讨了静电水处理技术的作用机理,为静电水处理技术的研究提供理论依据。鉴于水垢主要附着沉积于各种水管、冷却装置内面的陈垢层上,本文主要计算了静电处理前后,方解石晶面及铁晶面上成垢过程的各项参数,对吸附能、对关联函数、自扩散系数的变化做了详细讨论。结果表明,静电处理能有效地阻止游离态Ca 2+、CO3 2?离子在成垢晶面上的吸附过程,吸附能降幅高达120%,达到了阻垢的效果;方解石晶面上的Ca 2+与水系统中O原子的对关联函数的出峰位均在0.23nm附近,表明二者形成离子键,垢体分子容易水解;自扩散系数的变化导致水溶液的各向异性明显增强,各方向活性的不同使垢晶不能按晶体生长动力学理论通过台阶产生的运动正常生长,堆积状态发生变化,从而对垢体的形状产生影响。随着环境保护形势的日益严峻和水资源的日渐紧缺,静电水处理技术将得到愈来愈广泛的重视,对此进行系统研究具有重要意义。

关键词：静电水处理分子动力学模拟吸附能对关联函数自扩散系数

核磁共振在与壳聚糖有关的一些复合体系中的应用

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

核磁共振在与壳聚糖有关的一些复合体系中的应用

作者：代博娜华东师范大学

学位级别：硕士

本文的工作分为两部分：第一部分：壳聚糖和N-羟基苯并三氮唑相互作用的NMR研究运用溶液H谱、固体高分辨C谱以及脉冲梯度场测量自扩散系数等核磁共振技术，研究了壳聚糖(CS)和N-羟基苯并三氮唑(HOBt)的相互作用。得到以下结论：水溶... 详细信息

本文的工作分为两部分：第一部分：壳聚糖和N-羟基苯并三氮唑相互作用的NMR研究运用溶液H谱、固体高分辨C谱以及脉冲梯度场测量自扩散系数等核磁共振技术，研究了壳聚糖(CS)和N-羟基苯并三氮唑(HOBt)的相互作用。得到以下结论：水溶液中的H谱和固体C CP／MAS谱实验结果都表明，CS重复单元中2位碳上的-NH2和HOBt唑环上的-OH之间存在较强的氢键作用，HOBt的存在可以促进CS在水溶液中的溶解，使得在水溶液中对CS进行化学改性成为可能;通过测量CS与HOBt混合溶液中HOBt的自扩散系数，进一步表明CS和HOBt之间存在较强的相互作用，根据实验所得自扩散系数计算出高分子的链段与小分子间的结合和解离的平衡常数K。第二部分：CS-g-mPEG／DNA复合物的制备及NMR研究通过接枝共聚的方法将亲水无毒的mPEG-2000链段引入壳聚糖的链段中，改善其水溶性，然后在水溶液中通过静电吸附得到CS-g-mPEG／DNA复合物。合成工作中对原料、中间产物、最终产物的表征主要通过核磁共振技术，辅以红外等分析方法。对所得不同N／P比的CS-g-mPEG／DNA复合物，主要通过红外、动态光散射、凝胶电泳及核磁共振P DD／MAS谱和C CP／MAS等技术来研究其复合物形成的过程及其组成部分间相互作用的机理，得出以下结论： (1)成功实现对壳聚糖的改性，通过两步反应制备出水溶性的壳聚糖-接枝-mPEG共聚物(CS-g-mPEG)，改性后的壳聚糖溶解度提高到50mg／mlHO。通过核磁共振等分析方法研究了共聚物的运动性能，结果表明接枝共聚的两相—刚性相的CS与柔性相的mPEG有较好的相容性。 (2)CS-g-mPEG与DNA可以形成稳定的复合物，在较低N／P比时，仍存在自由的DNA，凝胶电泳、动态光散射及核磁共振P谱实验结果都证实了这一结论。结合核磁共振C谱实验结果来分析，复合物的两组成部分具有良好的相容性，而且随着N/P的增大，体系相容性逐渐提高。

关键词：壳聚糖 N-羟基苯并三氮唑氢键相互作用 NMR 自扩散系数壳聚糖-接枝-mPEG共聚物壳聚糖/DNA复合物 31P DD/MAS谱 Zeta电势相容性

H2O/CO2混合工质在近临界水环境下的输运特性预测研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

H2O/CO2混合工质在近临界水环境下的输运特性预测研究

作者：靳江浩华北电力大学

学位级别：硕士

我国“多煤少油缺气”的能源结构决定了我国以煤为主的能源结构短期内不会改变。如今,大多数煤炭都是通过直接在空气中燃烧的方式消耗的,不可避免地会产生诸如NOx、SOx、PM2.5等污染物,导致严重的环境问题。煤炭利用对环境的负面影响及... 详细信息

我国“多煤少油缺气”的能源结构决定了我国以煤为主的能源结构短期内不会改变。如今,大多数煤炭都是通过直接在空气中燃烧的方式消耗的,不可避免地会产生诸如NOx、SOx、PM2.5等污染物,导致严重的环境问题。煤炭利用对环境的负面影响及维护环境安全的相关费用抑制了煤炭消费的增长,这激发了对清洁、高效的煤炭利用方法的研究。其中,超临界水煤气化技术是煤炭高效清洁利用的一个重要途径。在超临界水煤气化过程中,煤中的有机物主要转化为H、CO和部分无机物沉淀,而通过该技术产生的HO/CO超临界混合工质可以进入汽轮机中发电。因此,获得HO/CO二元混合工质在水近临界工况下的粘度、热导率和自扩散系数对超临界水煤气化发电系统中管路、换热器以及汽轮机的设计具有非常重要的意义。然而,对于水近临界工况下HO/CO二元混合工质的粘度、热导率和自扩散系数目前还缺乏相应的研究。本文的主要工作及结论如下:(1)采用分子动力学方法,选取多种不同的水和二氧化碳分子力场模型对纯工质的粘度、热导率和自扩散系数进行了研究,并将模拟结果与NIST值和理论公式计算值进行了对比。(2)通过分子动力学模拟计算及比较,优选出了水临界点附近的纯水和二氧化碳的分子力场模型。优选结论如下:对于粘度,当温度低于653K时选择TIP4P/2005模型,当温度高于653K时选择SPC/Fw模型,二氧化碳选择Cygan模型;对于自扩散系数,当温度低于653K时选择TIP3P/Fw模型,温度高于653K时选择SPC模型,二氧化碳选择Cygan模型;对于热导率,当温度低于653K时选择SPC/Fw模型,当温度高于653K时选择SPC模型,二氧化碳选择EPM2模型。(3)建立了HO/CO二元混合工质模型;并采用优选出的水临界点附近的纯水和二氧化碳的分子力场模型,通过分子动力学方法模拟计算了不同温度、不同组分比例下HO/CO二元混合物的粘度、热导率和自扩散系数。(4)通过分子动力学方法进一步分析了HO、CO、以及HO/CO二元混合物的径向分布函数,研究了HO以及HO/CO二元混合物中氢键数量随温度以及比例的变化情况。研究表明,随温度的升高,HO以及HO/CO二元混合物中氢键逐渐减少,但在超临界水中依然存在氢键;随二氧化碳比例的增加混合物中氢键数量减少。

关键词：分子动力学粘度热导率自扩散系数混合工质

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

二元共晶纳米相图以及计算机模拟研究

二元共晶纳米相图以及计算机模拟研究

作者：李纲吉林大学

学位级别：硕士

本论文结合计算机模拟和材料热力学,来研究材料问题。使用已有熔化理论以及尺寸依赖的交互作用能研究了纳米共晶相图,并通过计算机模拟来验证其有效性;利用温度依赖液气界面张力模型,结合Stokes-Einstein方程,提出了一个液体金属的D(T)/... 详细信息

本论文结合计算机模拟和材料热力学,来研究材料问题。使用已有熔化理论以及尺寸依赖的交互作用能研究了纳米共晶相图,并通过计算机模拟来验证其有效性;利用温度依赖液气界面张力模型,结合Stokes-Einstein方程,提出了一个液体金属的D(T)/D(Tm)扩散系数半经验表达式,并将结果与现有实验,计算机模拟结果进行了比较;为提高计算能力,构建了Beowulf集群。

关键词：计算机模拟二元合金纳米相图熔化自扩散系数贵金属 Beowulf集群

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

液态金属原子自扩散的Enskog理论研究

液态金属原子自扩散的Enskog理论研究

作者：武秀秀中北大学

学位级别：硕士

液态金属微观动力学的研究对认识和理解液态金属的输运行为有着重要作用。本文分别从修正的Enskog硬球理论和分子动力学模拟两个角度研究了液态金属原子的自扩散行为,并通过分子动力学方法对修正的Enskog理论做出了评价。本文的主要工... 详细信息

液态金属微观动力学的研究对认识和理解液态金属的输运行为有着重要作用。本文分别从修正的Enskog硬球理论和分子动力学模拟两个角度研究了液态金属原子的自扩散行为,并通过分子动力学方法对修正的Enskog理论做出了评价。本文的主要工作内容包括以下两点:首先,硬球模型是Enskog理论中最简单的可解模型。实际中,液态的金属原子最接近该模型。本文考虑了金属原子与硬球模型的偏离,即随着温度的升高,液态金属原子间的碰撞深度加大,它的有效直径会随之减小,导出了硬球模型原子有效直径与温度的关系。进而对Enskog硬球理论做出修正,得到了能更准确的计算液态金属原子自扩散系数的公式。其次,利用分子动力学软件LAMMPS模拟了液态金属铝、镁和铁的原子自扩散,并将模拟得到的这些金属原子的自扩散系数和修正的Enskog理论计算结果进行了比较。得出了以下结论:（1）修正的Enskog理论更适用于硬度大的液态金属;（2）在Enskog修正理论中,自扩散系数的修正由原子有效直径的改变以及密度的改变构成,其中,密度的改变对液态金属原子的自扩散系数的贡献更主要。

关键词：液态金属 Enskog理论自扩散系数分子动力学

利用分子动力学模拟研究有毒气体在纳米孔径材料中的扩散性能

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

利用分子动力学模拟研究有毒气体在纳米孔径材料中的扩散性能

作者：余园园武汉工程大学

学位级别：硕士

近年随着尾气排放量和化石燃料燃烧量的增加,大气污染日趋严重。最常见的大气污染物有SO、HS、NO和NO等,其对人体健康和环境造成了严重的危害。吸附分离方法可以有效的治理有毒气体污染。其中气体在吸附剂中的扩散速率制约着吸附剂的利... 详细信息

近年随着尾气排放量和化石燃料燃烧量的增加,大气污染日趋严重。最常见的大气污染物有SO、HS、NO和NO等,其对人体健康和环境造成了严重的危害。吸附分离方法可以有效的治理有毒气体污染。其中气体在吸附剂中的扩散速率制约着吸附剂的利用效率。因此,本文选择这四种有毒气体作为研究对象,利用分子动力学模拟考察不同浓度条件下四种纯有毒气体在纳米孔径材料中的自扩散速率,并分析气体自扩散速率与材料结构之间的关系。研究结果表明NO和NO气体在IRMOF系列材料、具有开放金属位点的MOFs材料、ZIF系列材料和沸石材料中其自扩散系数随着气体浓度增加先升高后降低;NO和NO气体在MIL系列材料中自扩散系数随着气体浓度增加而降低;SO和HS在MOFs、COFs和沸石材料中其自扩散系数随着气体浓度增加先升高后降低。氮氧化物和硫化物的扩散性能主要受到材料最小孔径(PLD)和孔隙率(VF)影响,在同系列材料中PLD和VF越大SO、HS、NO和NO气体的自扩散系数越大。通过对自扩散系数的结果分析,筛选出自扩散系数较大的纳米孔径材料,如在IRMOF-9、MgMOF-74、MIL-47、MIL-53Crht、AFY、GME和LTA等材料中NO气体具有较好扩散性能,其自扩散系数在0.67×10 m·s范围内;在IRMOF-15、MOF-205、NU-108-Zn、COF-103、RWY和JSR材料中SO气体具有较好扩散性能,其自扩散系数在0.17×10 m·s范围内。通过气体分子在材料中的径向函数分布图、模拟轨迹等探讨了气体在纳米孔径材料中的扩散机理。研究发现纳米孔径材料金属簇吸附性能的强弱影响气体随浓度变化的自扩散系数曲线。同时本文研究了无限稀释条件下SO、HS、NO和NO气体在纳米孔径材料中的自扩散系数,从而获得它们在MOFs材料中的活化能。此外,本文还研究了在MOFs材料中HS/O/N和SO/O/N混合气体随N浓度增加的自扩散性能。研究结果表明在HS/O/N混合气体中HS的扩散速率明显小于N和O气体的扩散速率;在UiO-66材料中HS的扩散系数最大,在0.25.32×10 m·s范围内,且N浓度增加有益于HS的扩散;在SO/O/N混合气体中SO的扩散速率小于N和O气体的扩散速率,但在MIL-100材料中SO的自扩散系数逐渐增大然后大于N的扩散速率;在Zn-DOBDC、ZnBDC材料中SO的扩散系数较大,在1.69.58×10 m·s范围内,且N浓度的改变对SO的扩散系数影响较小。HS/O/N和SO/O/N混合气体在MOFs材料中的扩散受到材料的PLD影响,PLD过小,导致混合气体在COF-1、ZIF-20、ZIF-7、ZIF-9材料中的扩散速率接近于零。

关键词：分子动力学模拟自扩散系数扩散机理纳米孔径材料气体混合物

多孔介质中液体受限扩散的Monte Carlo计算机模拟

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

多孔介质中液体受限扩散的Monte Carlo计算机模拟

作者：陈巧龙厦门大学

学位级别：硕士

扩散是物质的一种重要迁移运动,也是分子最基本的运动形式。液体分子自扩散参与了几乎所有的化学反应。NMR是当前唯一可用于提供关于分子在一个相当于生物细胞尺度的单元内的位移信息的非侵害性方法。通过脉冲场梯度核磁共振方法可以得... 详细信息

扩散是物质的一种重要迁移运动,也是分子最基本的运动形式。液体分子自扩散参与了几乎所有的化学反应。NMR是当前唯一可用于提供关于分子在一个相当于生物细胞尺度的单元内的位移信息的非侵害性方法。通过脉冲场梯度核磁共振方法可以得到多孔介质中流体随时间变化的自扩散系数,所得的数据可以用来获得多孔介质的微观信息,如介质中孔隙的表面积与体积之比、曲率和孔径的大小等。这些微观信息对我们了解多孔介质的性质,如渗透性、电解液的电导率等各种传输过程有着重要的意义。在以前的文献中,相关的自扩散系数的模拟研究主要集中在扩散时间比较短的情况(短时模式),且对存在表面弛豫的扩散的模拟研究也比较少。本论文模拟了在扩散时间比较长和有表面弛豫存在时多孔介质中液体的自扩散系数的演化行为。主要研究成果有: 1、建立了一个Monte Carlo扩散模型,模拟了在不考虑表面弛豫的情况下圆柱形多孔介质中液体的自扩散系数。模拟结果验证了模拟方法和原有理论方程的正确性。通过模拟所得的数据可以获得多孔介质的微观信息,如孔隙的表面积与体积之比、曲率和孔径的大小等。 2、在表面弛豫不为零的情况下建立了不同的Monte Carlo扩散模型对圆柱形多孔介质中液体的自扩散系数进行了模拟。模拟结果验证了模拟方法和理论方程的正确性。通过模拟所得的数据可以获得多孔介质中孔隙的表面积与体积之比和孔径的大小等微观信息。提出了在长扩散时间下通过模拟所得扩散系数获得孔径大小的方法。

关键词： Monte Carlo 自扩散系数表面弛豫

蒙脱石层间结构的分子力学和分子动力学模拟研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

蒙脱石层间结构的分子力学和分子动力学模拟研究

作者：王进太原理工大学

学位级别：硕士

蒙脱石优良的性能使其在工农业生产和科学研究方面的应用日益广泛,它的吸水膨胀性能和层间阳离子的水化机理是国内外研究的热点。计算机分子模拟从统计力学基本原理出发,进行分子微观结构测定和宏观性质计算,是一种强有力的兼具理论研... 详细信息

蒙脱石优良的性能使其在工农业生产和科学研究方面的应用日益广泛,它的吸水膨胀性能和层间阳离子的水化机理是国内外研究的热点。计算机分子模拟从统计力学基本原理出发,进行分子微观结构测定和宏观性质计算,是一种强有力的兼具理论研究和实验测定的手段。对蒙脱石层间结构的分子模拟研究,可以从三维结构和分子水平上真正理解蒙脱石层间结构和层间物质的行为,使蒙脱石的研究上升到一个新高度。本论文在前人研究的基础上利用Cerius~2软件分别构建了15种含有0～96个水分子的Li-,Na-,K-蒙脱石超晶格模型。运用分子力场方法—UFF力场构型优化得到蒙脱石的最优构型及势能、价键作用能和非价键作用能等能量参数。在此基础上计算了三种蒙脱石（分别含有32、64和96个水分子）的X射线衍射和分子振动红外光谱,计算结果表明本论文所构建的蒙脱石结构模型具有合理性。从分子力学计算得出的最优构型能量参数可以看出,在蒙脱

关键词：蒙脱石分子力学分子动力学自扩散系数径向分布函数

温度对Na-，Cs-蒙脱石层间结构影响的分子模拟

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

温度对Na-，Cs-蒙脱石层间结构影响的分子模拟

作者：李彬太原理工大学

学位级别：硕士

膨润土是自然界分布非常广泛的一种粘土岩,是一种非常重要的非金属矿产,以其优良的吸附性能和极低的渗透性能被选作核废物深地质处置库中的缓冲/回填材料。作为膨润土的主要矿物成分,蒙脱石的特性决定了膨润土的基本性质,其含量越高,膨... 详细信息

膨润土是自然界分布非常广泛的一种粘土岩,是一种非常重要的非金属矿产,以其优良的吸附性能和极低的渗透性能被选作核废物深地质处置库中的缓冲/回填材料。作为膨润土的主要矿物成分,蒙脱石的特性决定了膨润土的基本性质,其含量越高,膨润土的质量也越好。因此探讨深地质处置库中蒙脱石结构与性能的关系,水分子和核素离子在蒙脱石层间的迁移扩散行为以及与粘土相互作用的机制就显得尤为必要。由于深地质处置库以及核废弃物的特殊性,常规的实验方法在研究膨润土作为缓冲回填材料的应用方面受到很大限制,而随着计算机技术的飞速发展、算法和力场理论的逐渐完善,分子模拟方法作为一种兼具理论研究和实验测定的手段,在研究体系的微观领域方面体现出了巨大优势,因此这一技术在对蒙脱石的研究中得到了广泛的应用。本文首先运用分子力学（Molecular Mechanics, MM）的模拟方法探讨了Na-, Cs-蒙脱石层间距、密度、体积等参数随层间水含量的变化,模拟结果表明随着层间水含量的增加,Na-, Cs-蒙脱石体现出了不同的遇水膨胀性质,Cs-蒙脱石的层间距、体积和密度大于Na-蒙脱石的。其次以分子力学获得稳定构型为基础,运用分子动力学（Molecular Dynamics, MD）的方法研究了在300k-600k范围内,不同水合程度的Na-, Cs-蒙脱石层间结构的变化和层间物质的扩散迁移行为。Na+和Cs+的浓度图谱表明Na+和Cs+在不同温度和水合程度下呈现出了不同的分布特征,并且无水时层间Na+和Cs+的分布受到温度的影响要比水合时要小。层间水中氧原子的浓度图谱表明Na-蒙脱石中氧原子在一层水合时比Cs-蒙脱石分布更为集中,两层、三层水合时相似,三层水合时都没有形成第三个水分子层,并且随着温度的升高,氧原子逐渐变得分散。结合层间水中O-O和H-O径向分布函数（Radial Distribution Function, RDF）分析,发现层间水的结构与液相水不同,在不同温度和水合程度下,层间水的聚合、有序程度都要高于液相水。层间阳离子与粘土四面体片层氧的RDF表明随着温度的升高和水合程度的增加,Na+和Cs+与粘土片层的作用也随之减弱,但是Cs+与粘土片层的相互作用却要强于Na+,结构更紧凑,而且水合程度越高,离子与粘土片层的相互作用受到温度的影响越小。层间阳离子与水分子的RDF表明当水分子进入层间时,离子会发生水合,水分子围绕Na+和Cs+在一层、两层和三层水合时分别形成一层、两层水合壳。并且随着温度的升高,离子的溶剂化作用在减弱。层间物质的自扩散系数表明,层间水分子和阳离子在层间的扩散比液体相中慢;随着温度的升高和水合程度的增加,虽然Na+和Cs+与层间水分子的扩散系数在增加,但是水分子的扩散系数要大于层间阳离子的扩散系数,并且Cs+的扩散系数要大于Na+扩散系数。

关键词：温度蒙脱石分子动力学径向分布函数自扩散系数

熔融SiO2中氧同位素扩散的分子动力学模拟

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

熔融SiO2中氧同位素扩散的分子动力学模拟

作者：孙义程南京大学

学位级别：硕士

地幔熔体中同位素的扩散作用影响着同位素交换和分馏过程,制约着矿物与围岩间微量元素及其同位素迁移的时间尺度和空间尺度,对矿物晶体中保存的能够精确反映热历史和生长历史的化学及同位素信息有着重要的影响。除了实验模拟的方法可以... 详细信息

地幔熔体中同位素的扩散作用影响着同位素交换和分馏过程,制约着矿物与围岩间微量元素及其同位素迁移的时间尺度和空间尺度,对矿物晶体中保存的能够精确反映热历史和生长历史的化学及同位素信息有着重要的影响。除了实验模拟的方法可以获得元素的扩散速率数据外,理论计算也逐渐成为获取元素扩散数据及其相关信息的重要手段。SiO2作为地幔组成的重要部分之一,在地幔结构和动力学过程中扮演着重要的角色。本文研究了SiO2熔体中氧同位素的扩散行为,采用MS-Q力场分别对含有4500个原子和108000个原子的熔融SiO2体系进行了分子动力学模拟,计算了硅、氧自扩散系数在3000K温度下随压力的变化。模拟结果显示,Si02体系的大小对模拟结果有重要影响。在0.0001—40GPa的压力区间,硅氧元素的自扩散系数均先上升后下降,18O的扩散系数在15GPa达到最大值,16O和si的扩散系数在15—17.5GPa时达到最大值,O原子的扩散速率略高于Si原子。3000K温度下,18O的扩散系数在15GPa时超过16O,而在其它压力值均比16O小,该现象在2723K温度下的计算中同样出现,该温度下18O的扩散系数在3GPa时超16O。缺陷控制运移机制在氧同位素的扩散作用中发挥了重要作用,硅原子的五配位结构在这里扮演了关键角色,是导致扩散系数随压力增大而上升的一个主要原因,也是出现18O扩散系数超过16O这种非正常现象的原因,扩散系数的最大值意味着SiO2熔体中5配位硅形成机制的改变。本文也计算了熔体SiO2的结构信息,结果与实验很吻合。

关键词： Morse stretch势函数 SiO2 同位素自扩散系数分子动力学