超临界CO 2 包H 2 O/IL型微乳液相行为及应用研究

发布时间：2024-05-11 22:43

　　超临界CO2微乳液是把超临界CO2与微乳液相联合而产生的新兴技术。它不仅具有scCO2绿色溶剂的优势,还可以大大拓展scCO2流体对大分子量、高极性分子及离子的溶解。另外,由于微乳液存在特殊结构——表面活性剂包裹着水核分散在CO2中,所以使其拥有许多新特性。本文以不含氟非离子碳氢表面活性剂(LS-mn系列、TMN-6、 DYNOL-604)构成的scCO2微乳液为基础,研究了微乳液对离子液体和无机盐的增溶性能。通过MD模拟,以LS-36和LS-45为基础,从分子级别的视角研究了微乳液相关的结构特性和影响因素。开展的主要工作如下：(1)研究了非氟碳氢表面活性剂LS-mn系列,DYNOL-604及TMN-6五种表面活性剂所构成的微乳液的cμc，并分析了表面活性剂结构对cμc的影响。研究发现,表面活性剂中聚氧乙烯基(EO)、聚氧丙烯基(PO)以及羟基等对cμc有着显著的影响。(2)考察了在不同因素下,微乳液对水的溶解能力。实验表明,表面活性剂浓度的差异会使体系浊点压曲线出现交叉。低于交叉点压力时,低浓度表面活性剂体系对水的溶解能力较强。压力高于交叉点后,高浓度表面活性剂体系溶水能力较强。(3...

【文章页数】：119 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 scCO₂微乳液概述
        1.1.1 scCO₂微乳液的概念、发展与特点
        1.1.2 scCO₂微乳液中表面活性剂的设计和发展
    1.2 scCO₂微乳液结构及调控参数
        1.2.1 浊点压力
        1.2.2 表面活性剂浓度及临界微乳液浓度cμc
        1.2.3 含水量W0

        1.2.4 R理论与Winsor相态
    1.3 scCO₂微乳液微观尺度分析
        1.3.1 仪器分析
        1.3.2 分子动力学模拟
    1.4 scCO₂微乳液应用及拓展
        1.4.1 在萃取、反应及纳米材料制备中的应用
        1.4.2 CO₂包IL型微乳液
    1.5 本论文的研究内容
2 实验方法
    2.1 高压相行为实验装置简介
        2.1.1 实验流程及装置
        2.1.2 实验试剂
    2.2 实验步骤
        2.2.1 scCO₂微乳液浊点压测试步骤
        2.2.2 高压流体混合密度测试步骤
    2.3 表面活性剂/CO₂二元体系相行为测试
        2.3.1 高压混合流体密度的计算方法
        2.3.2 实验系统可靠性验证
        2.3.3 Dynol-604/CO₂二元体系相行为测试
        2.3.4 Tmn-6/CO₂二元体系相行为测试
    2.4 本章小结
3 基于实验和模拟的scCO₂微乳液结构探究
    3.1 实验部分
        3.1.1 临界微乳液浓度cμc
        3.1.2 含水量W₀

    3.2 分子动力学模拟
        3.2.1 MD模拟方法
        3.2.2 MD模拟在微乳液体系中的应用
        3.2.3 微乳液聚集过程研究及讨论
    3.3 本章小结
4 含离子液体的scCO₂微乳液相行为研究
    4.1 LS-mn/IL/CO₂三元体系相行为研究
    4.2 LS-mn/IL/Etoh/CO₂四元体系相行为研究
        4.2.1 离子液体浓度与乙醇浓度的选取
        4.2.2 临界浓度测试
    4.3 LS-mn/IL/H₂O/CO₂四元体系相行为研究
        4.3.1 相行为测试
        4.3.2 微乳液对IL的增溶研究
    4.4 本章小结
5 基于LS-36的scCO₂微乳液对AgNO3的增溶研究
    5.1 实验现象
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 LS-36/H₂O/AgNO₃/C_O2体系相行为研究
        5.2.2 微乳液对AgNO₃的增溶研究
    5.3 本章小结
结论
参考文献
附录A 表面活性剂LS-45和LS-36的力场参数
附录B LS-36/IL/Etoh/CO₂体系浊点压数据
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3970476

suoshi