基于 ReaxFF MD 和 DFT 的 CaO 催化木质素气化制氢的机理研究

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研究背景 全球能源转型亟需绿色制氢技术。生物质气化制氢虽具潜力,但水煤气变换反应(WGSR)受高浓度 CO₂ 逆向抑制,限制产氢效率。研究表明,添加 CaO 可通过原位吸附 CO₂ 显著提升 H₂ 产率(实验显示最高可倍增),同时催化焦油重整提升转化率 23–41%。然而,CaO 在复杂气化体系中的”吸附-催化”协同机制尚未明晰。通过联合 ReaxFF MD 与 DFT 模拟,探究 CaO 催化木质素气化制氢的反应机理,为设计高性能钙基催化剂提供理论依据。 研究内容 宁夏大学含碳基质气化课题组,采用 ReaxFF MD 与 DFT 结合的方法,揭示了 CaO 催化木质素气化制氢的多尺度协同机制。研究表明高温下 CaO 解离释放的高活性 Ca2+ 易与气化剂(H2O)或含氧有机物的氧部位结合,促进O-H、C-H、C-O 键断裂。此外,也探究了温度、水碳比(S/B)等因素对催化效果的影响。该研究结果有望为设计高性能钙基催化剂提供理论支撑。 图1. CaO 催化木质素气化反应路径模拟快照 CaO 在生物质气化过程中表现出明显的催化活性,其主要机理是通过降低反应势垒和加速化学键断裂显著提升气化效率。然而,在温度升高时,尽管 CaO 仍能保持一定程度的催化增强作用,但其功效会相应减弱。这种衰减可能与高温条件下催化活性位点的部分失活有关。因此,氧化钙催化剂的工作温度范围必须考虑催化性能和热稳定性之间的协同平衡,以便在工业气化情况下实现最佳催化效率。 图2. 不同温度下气化反应势能的演变过程 通过对不同体系气化产物的统计,发现 CaO 的催化效能呈现非线性温度响应,其通过降低特定反应能垒改变产物分布,但高温吸附饱和与热失活制约效率,需优化温度窗口以平衡反应路径与催化活性。 图3. 不同温度下的气化产物分子数(a)H2(b)CO(c)CH4(d)CO2 通过固定温度 3000 K,探讨了水蒸气与 CaO 在木质素气化中的协同作用,统计不同 S/B 比下 H2、CO、CO2 和 CH4 的分子个数。结果表明,H2 产量随 S/B 比增加而上升,但增速减缓;CO 产量在无 CaO 时增加,有 CaO 时略有上升;CO₂ 在有 CaO 时显著增加,CH₄ 变化不大。作者认为提高 S/B 促进水煤气反应,但高温高 S/B 下 CaO 吸附易饱和。 图4. 不同 S/B 条件下气化产物的分子个数(a)H2(b)CO(c)CH4(d)CO2 采用 AMS 软件的 ReaaxFF 及其 ChemTraYzer 2.0 基元反应分析功能,统计气化时发生的反应及其次数。明确了 CaO 通过调控电子结构(静电极化/能隙窄化)实现生物质高效气化,但高温导致的团聚与逆反应制约催化效率,需通过活性位点工程平衡稳定性与活性。 图5. 生物质气化过程中 CaO 催化反应机理 总结 本文利用 AMS 软件,探究了 CaO 催化生物质气化制氢的多尺度协同机制。研究发现,温度对催化活性呈非线性关系,高温促进气化剂解离,但导致 CaO 团聚失活,为优化操作窗口提供理论依据。另外,提高 […]

从核磁共振特征看Pt单原子催化剂的配位环境

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摘要 将原子分散物种与受控结构结合在一起的负载型金属催化剂,是催化材料设计的前沿领域,对反应性和金属高利用率提供了卓越的控制能力,接近分子级的精度。然而准确解析局部金属配位环境仍然面临挑战,它仍然阻碍着结构-活性关系认知的发展,而结构-活性关系是在不同应用领域中,优化设计所必需的信息。虽然电子显微镜能够揭示原子分散情况,但在多相催化中使用的传统光谱方法只能提供平均化的结构信息。里昂第一大学、苏黎世联邦理工学院、丹麦奥胡斯大学的研究者们,在最近发表于 Nature 的文章中,证明 195Pt 固态核磁共振(NMR)光谱是表征各种载体上原子分散 Pt 位点(即所谓的单原子催化剂 SAC)的有力工具。使用蒙特卡罗模拟,将 NMR 光谱转换为 SAC 特征信号,以分子精度描述配位环境,从而能够定量评估 Pt 位点分布情况及其均匀性。这种方法可以跟踪合成参数的影响,揭示特定步骤和载体类型的影响,还可以监测反应的变化,为具有目标结构的 SAC 可重复开发提供了关键见解。除了 SAC 之外,这种方法还为研究更复杂的结构奠定了基础,例如包含各种 NMR 活性金属的双原子或单簇催化剂。 本文使用 AMS2022 中的 ADF 模块对一系列 Pt(II) 模型配合物进行了几何结构优化,并计算了它们的 195 Pt NMR 光谱参数,计算所使用参数:PBE0 杂化泛函,中心 Pt 原子使用 QZ4P 基组,第一配位壳 Pt 使用TZP基组,其他原子使用 DZP 基组,相对论效应采用 ADF 中的 ZORA 方法处理。通过对参考化合物库的实验值和计算的各向同性化学屏蔽值进行线性回归,得到各向异性化学位移值。 其他相关研究 几乎同期,在美国的其他研究团队,使用 ADF 的相同的功能,在 J. Am. Chem. Soc. 也发表了非常类似的研究:99Ru Solid-State Nuclear […]

化学链燃烧中钙钛矿型 AFeO3 载氧体(A=Ca,Sr,La)反应性调控及机理探究

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研究背景 化学链燃烧(CLC)是一种创新的能量转换技术,具有高效的二氧化碳捕获能力。在 CLC 中,金属氧化物被广泛用作氧载体(OCs)材料通过氧化还原反应在反应器之间转移晶格氧(O),无需空气分离装置。因此,开发具有高反应活性、稳定循环性能和高携氧能力的载氧体是 CLC 的关键。由于各种金属的协同作用,设计并制备了具有钙钛矿结构的 ABO3 等多金属复合载氧体,鉴于其独特的可调结构,被认为是有开发潜力的载氧体材料。 研究内容 在 AMS 计算软件中 BAND 周期性体系第一性原理计算模块完成了包含自旋极化的 DFT 计算。构建了几个具有不同晶面的 CaFeO3 模型,CaFeO3 模型中 Ca 原子分别被 Sr 和 La 原子取代得到 SrFeO3 和 LaFeO3 平板模型,优化了它们的几何结构,并获得了优化结构的形成能。 图1. AFeO3 载氧体模型:(a)CaFeO3 原胞模型;(b)CaFeO3(010)Slab 模型;(c)SrFeO3(010)Slab 模型;(d)LaFeO3(010)Slab 模型 图 2. 不同晶面 CaFeO3 模型和 SrFeO3(010) 及 LaFeO3(010) 模型的形成能 通过 DOS 分析对 AFeO3 载氧体电子性质及其反应性研究。DOS 分析结果表明:AFeO3 载氧体的电子性质主要受 A 位取代金属原子类型及其电子分布的影响。其中,A 位分别为 Ca […]

AMS2025 新版发布

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近年在分子动力学模拟,尤其是涉及化学反应的分子动力学模拟、燃烧与裂解领域,AMS 成为成功应用的佼佼者,其高速计算、实用的分析功能,得到用户广泛认可。在力场参数拟合、机器学习方面也被研究者们迅速运用起来。AMS 一直保持着强劲的创新,在传统量子化学、第一性原理材料计算、OLED 器件模拟等领域持续改进。 OLED Workflow 生成不同材料的参数,作为 Bumblebee 的输入,以模拟 OLED 像素特征与性能 计算提速 5 倍 图形界面调用 Lammps ADF – 量子化学 ROKS-TDA 限制性开壳层的激发态计算 精确 IP 值计算:顶点校正 GW 方法 基于 ROSE 的激子转移积分 基于片段轨道的 CDFT,能够有效将电荷局限到体系的某个局部,并支持此类体系的分子轨道计算、能级计算、EDA 分析、ETS-NOCV 分析、转移积分计算等 机器学习 最新的机器学习势:CHGNet, FairChem, MACE, MatterSim, ORB, 以及更多 基于其他 Python 环境的 ASE 计算器 图形界面 新的 Packmol 界面:非均相体系支持设定非固体区域的密度、支持按摩尔比填充, Jupyter Notebooks 图形界面响应速度大幅度提升,大体系显示流畅度大幅度提升 Quantum ESPRESSO – […]

水滑石/硼酸锌/改性环氧树脂复合阻燃涂层的制备及其阻燃性能

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研究背景 发泡聚苯乙烯泡沫具有保温、吸水、抗压减震、耐候性好等优点,被广泛应用于产品包装、建筑消防、化工生产、汽车工业和航空航天等众多领域。根据相关统计,普通 EPS 阻燃性能较差,暴露在明火中容易发生分解燃烧,且燃烧时伴随着大量的浓烟和刺鼻气体,对人体和环境构成巨大威胁。因此,提高 EPS 的阻燃和抑烟性能至关重要。 研究内容 本研究由沈阳理工大学和辽宁工程技术大学等单位合作,基于机器学习势方法,使用 AMS 软件中的 ML Potential 模块完成燃烧模拟工作。构建铝镁水滑石、硼酸锌、聚氨酯和环氧树脂阻燃涂层晶胞模型。通过模拟手段从微观层面对涂层体系进行燃烧反应研究,该方法不仅能够直接获取涂层结构体系的燃烧演化过程,还能够利用微观阻燃机理揭示宏观阻燃现象。 图1 涂层分子模型 在 15000 fs 内,三种涂层体系内的总分子数量随温度升高而快速增加;15000-27500 fs 内,分子数量发生小幅度上下波动,说明燃烧逐渐减弱,分子的消耗和生成逐渐趋于平衡;25750-30000 fs 内,分子数量随温度降低而逐渐减少。0-2500 fs 阶段,涂层体系内势能的增加表明发生吸热反应;2500-27500 fs 阶段,体系内势能缓慢降低;27500-3000 fs 阶段,体系势能随温度降低而快速减小。 图2 燃烧过程中体系分子数量和能量的变化规律 图 3 列举了涂层体系燃烧后留下的主要金属化合物和硼氧化物。这些金属产物所含原子数量不同,小的不足 10 个,大的在 35 个以上,分子结构中包含 Zn、B、Mg 和 Al 金属原子。WEPU、LDH 和 ZnB 分子结构在燃烧反应过程中主要通过 O 原子促使分子链之间相互连接,形成新的金属化合物片段。这些金属化合物会形成一层覆盖在基材表面的固态物质,能够有效阻隔热量向基材内部传递,减缓基材的升温速度,阻止氧气与基材直接接触,从而抑制燃烧反应的持续进行,保护 EPS 基材不被进一步燃烧破坏。 图3 凝聚相产物 总结 基于 ML 模拟方法获得燃烧过程中涂层内分子数量、势能、固体或气体产物的动态演化过程。涂层在燃烧过程中生成的金属/非金属化合物可以在 EPS 表面形成保护层,起到良好的凝聚相阻燃作用。涂层能够释放大量 CO2 和 H2O 等不可燃气体,且所产生的金属化合物对活性自由基具有较高的捕捉能力,表现出良好的气相阻燃作用。这项模拟研究为 EPS 泡沫的阻燃提供了一种新的方法,在建筑、工业和交通运输领域具有广阔的应用前景。 参考文献 Bin Li, Chuanshen Wang, Yifu Xiang, Wei Zhang, Bin Yu, Jinzhang Jia, Meihua Lian, A cost-effective strategy to construct highly effective flame-retardant coatings of modified epoxy resin/layered double hydroxide/zinc borate for polystyrene foam, Construction and Building Materials, Volume 478, 141324 (2025) https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2025.141324

【辽宁工程技术大学】褐煤在ReaxFF MD高温条件下的燃烧机理分析(Fuel 2025)

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研究背景 褐煤作为一种低阶煤,有挥发分和水分含量高的特点,导致其热值较低且易发生自燃,严重影响着能演工业的储存、运输和利用。当前研究从宏观层面揭示了褐煤的燃烧机制,但其背后具体的分子级燃烧特性尚未被充分理解,特别是在不同高温条件下的反应路径与动力学行为仍缺乏系统研究。目前,对于褐煤在高温下燃烧行为的系统性数据匮乏,制约了其化学动力学机制的深入挖掘。因此,深入了解褐煤的燃烧特性与自燃特性,并在此基础上优化其燃烧过程,对于提高能源利用效率、减少环境污染具有重要的现实意义。本文以神木褐煤为对象,基于表征实验构建并优化其大分子结构模型,采用Amsterdam Modeling Suite(AMS)软件与ReaxFF MD方法,对其在不同高温条件下的燃烧过程进行了系统模拟。重点分析了不同温度下神木褐煤的总势能变化、燃烧产物特征及其高温燃烧机制。模拟结果验证了自由基在煤燃烧反应链中的关键作用,尤其在高温条件下,通过自由基的持续生成与消耗维持复杂的燃烧过程。目前该文于2025年4月6日以“Construction of macromolecular model of Shenmu lignite and study of its high-temperature combustion mechanism using ReaxFF MD simulation”为题在Fuel(中科院SCI二区 TOP)期刊上发表。第一作者为辽宁工程技术大学大学安全科学与工程学院贾进章教授,通讯作者为2022级硕士研究生田昊同学。本工作得到国家自然科学基金(No. 52174183,52374203)和辽宁省博士科研启动基金项目(No.2023-BS-203)的资助。 图文速览 图1 SM 褐煤的XPS光谱 图2. SM褐煤中元素氮和硫的峰值拟合光谱(a)氮;(b)硫 图3. SM褐煤样品的13C NMR分峰拟合光谱 图 4. SM褐煤的实验13C NMR光谱与模型计算13C NMR光谱的比较 图 5. SM褐煤大分子结构模型(a)优化前;(b)优化后 图6. 纯氧条件下SM褐煤的高温燃烧模拟 图7. 不同温度下褐煤势能随时间的变化情况 图8. 四种气态产物在不同温度下的时间演变(a)O2;(b)H2O;(c)CO2;(d)CO 图9. 三种自由基在不同温度下的时间演变 图 10. 不同温度下 SM 褐煤燃烧的反应总数变化 图11. […]

【天津大学】等离子激元纳腔中分子与金属间电子转移机制理论研究 (ACS Nano 2025)

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摘要 等离激元催化可通过光驱动化学反应,在能源转化和绿色化工等领域展现出广阔的应用前景。然而,在原子尺度上,关于等离激元与分子耦合过程中电子转移机制的理解仍不充分。近期,天津大学陈星教授团队在《ACS Nano》上发表研究成果,系统探讨了等离子激元纳腔中分子与金属之间电子转移的复杂动态过程。从空间分布和原子尺度出发,深入剖析了电子转移机制,为定制化等离激元纳米催化剂的理性设计提供了坚实的理论支撑。研究表明,通过精确调控分子和金属腔体的几何结构、方位特征及其光场的耦合模式,可有效调节电子转移行为,从而提升光催化反应的选择性与效率,这一策略为太阳能利用及可持续化学制造等前沿技术的发展提供了全新思路。 该工作引入了极化键模型(PBM),它如同一台 “原子级摄像机”,能够清晰捕捉纳米团簇与分子界面处的电子转移及键极化行为。研究发现,激发源的性质对电子转移行起到关键作用:当电子激发主要来自分子时,转移行为更为显著;而随着纳腔间距的增大,电子转移效率逐渐降低。此外,不同维度的分子-金属耦合体系表现出差异化的电子转移特性。其中,一维分子与金属簇之间的电子转移尤为明显,表明可以通过改变纳腔间距与分子尺寸来调控电子转移行为(如图1)。 图1. (a)在银纳米腔中的共轭炔烃。吸收光谱的来源分为三部分:(b)共轭炔烃分子(mol)的激发、(c)银(Ag)团簇的激发和mol与Ag间(inter)的电子转移 进一步分析表明,Ag 簇中第一层和第二层原子在界面极化过程中发挥主导作用,凸显出原子空间位置在电子转移与界面极化机制中的关键作用。从键极化角度来看,当激发源主要来自金属时,分子中靠近纳腔中心或方向与近场极化一致的化学键更易发生极化,且一维分子的键极化对金属激发的响应尤为敏感(如图2)。 图2. 分子-金属耦合体系(a)炔烃与纳腔间隙为 9.71 Å 的 AgNC (aly@AgNC),(b)联苯与纳腔间隙为 10.94 Å 的 AgNC (ph@AgNC),(c)石墨烯与纳腔间隙 为9.37 Å 的 AgNC(gf@AgNC)中激发能与键极化之间的相关性 此外,该工作还通过引入点电荷来模拟等离激元近场效应,发现金属尖端的正电荷可有效调控金属与分子之间的电子转移及分子内键的极化。这一发现不仅加深了对分子-金属耦合体系电子转移机制的理解,也为实现等离激元催化过程的精准调控提供了重要的理论依据(如图3)。 图3. (a)在不同局域场下的电子转移吸收光谱对比,(b) 施加正点电荷后,不同原子和化学键对极化率贡献变化的可视化。色盘图表示极化率变化的相位,白色虚线表示总极化率变化的相位 总结 本工作借助 AMS 软件中的 ADF 模块,系统计算了金属纳腔与分子耦合体系的光响应特性,并发展了极化键模型(PBM),将极化率分解为原子与键的两部分贡献,精准刻画了诱导电荷的重新分布过程,从原子尺度揭示了分子-金属耦合体系中电子转移的本质。 参考文献 Hujie He, Xueyang Zhen, Ran Chen, and Xing Chen, Mechanisms of Electron Transfer between Metal Clusters and Molecules in […]

烷基糖苷表面活性剂胶束溶液中深共晶溶剂诱导凝聚:超分子溶剂的形成及其在食品分析中的应用(Talanta 2025)

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摘要 格但斯克工业大学的研究者们研究了数种烷基多糖苷C8-C10胶束溶液中的深共晶溶剂,来诱导凝聚并引起相分离。作者选择三种脂肪酸作为氢键供体,即己酸、庚酸和辛酸,同时使用季铵盐和单萜类百里酚作为氢键受体,以获得深共晶溶剂。深共晶溶剂的前体可以掺入烷基多糖苷C8-C10的胶束结构中,并调节其性质,改善与目标化合物的相互作用,并由于胶束聚集体尺寸的增加而促进相分离。 绿色表面活性剂和深共晶溶剂的协同作用,已被证明可以在测定辣椒素作为次生代谢物时,保持辣椒的刺激性,从而保持辛辣食物的刺激性。目标分析物的提取回收率在75%以上。辣椒素和二氢辣椒素的检测限为1.7μg g−1。相对回收率在76-130%之间。本研究是第一次提出烷基多糖苷和深共晶溶剂之间的协同作用。所提出的提纯系统有可能用于其他分析任务,特别是在固体和非均质样品的分析中。不仅基于脂肪酸的深共晶溶剂,而且基于醇、单萜等的其他溶剂也可用于凝聚。因此,各种已经研究过的深共晶溶剂,也可以基于此目的而进行重新研究。 参考文献 Deep eutectic solvent-induced coacervation in micellar solution of alkyl polyglucoside surfactant: Supramolecular solvent formation and application in food analysis, Christina Vakh, Lutfi Andre Yahya, Patrycja Makoś-Chełstowska, Marek Tobiszewski, Talanta, Volume 292, 1 September 2025, 127930

【重庆大学】甲烷/烟煤混合爆燃的火焰行为、压力演变和分子反应机理(Fuel 2025)

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研究背景 在煤炭开采和加工过程中,甲烷和煤粉的混合爆炸对煤矿安全构成严重威胁。甲烷与煤粉的混合物易被机械摩擦、爆破等能量源引燃,其爆炸特性比单一燃料更复杂,产生的冲击波、火焰和有毒气体会加剧灾害。现有研究多聚焦宏观爆炸特性(如压力、火焰传播)和抑制技术,但对微观反应机制(如分子层面链式反应路径)缺乏深入探讨。本文通过实验和ReaxFF MD分子动力学模拟,结合烟煤(中国储量占比75%)的宏观爆炸行为与分子反应机理,旨在揭示混合爆炸的协同作用机制,为灾害防控提供理论依据。 研究方法 为了揭示甲烷/烟煤煤尘复合爆炸机理,甲烷/烟煤混合爆炸反应的分子模型构建过程。图1a为经典烟煤分子的初始结构,经几何优化和退火处理后获得稳定构型(图1b)。随后,利用 Packmol 按化学计量比将甲烷、氧气分子随机分布至周期性三维反应箱中,形成混合反应体系(图1c)。该模型结合了烟煤分子、甲烷与氧气的空间分布特性,密度设定为 0.5 g/cm³,为后续 AMS-ReaxFF-MD 模拟提供了原子级反应环境,旨在解析爆炸过程中分子链式反应路径与中间体演化机制。 图1 甲烷/烟煤煤粉复合反应系综分子模型构建 图2 褐煤分子的热解反应简化机制:(a)褐煤分子结构的初始热解反应序列;(b)二次热解过程中典型小气体分子(CO、CO2、CH4、H2O)的形成途径以及关键自由基(·H、·OH)的生成路径;(c)典型官能团 图3 甲烷/烟煤煤粉复合燃爆反应机制 主要研究结论 通过ReaxFF-MD模拟,分析了烟煤分子热解机理及主要气体组分和关键自由基的演化规律。结果表明,在预混体系中,烟煤分子有效地促进了燃烧反应过程,且在富氧水平较高时,促进作用更为显著.在甲烷/粉煤爆燃系统中,烟煤分子受热氧化分解,释放出大量的挥发分参与气相爆燃反应,该过程促进了混合体系的强度和加快了反应速率。 该研究为甲烷-氧气燃烧和甲烷/烟煤混合燃烧的反应途径提供了详细的见解。甲烷-氧气燃烧的主要途径包括CH4→ CH2CH3→ CH2O → CH2CHO → CO → CO2。此外,混合爆燃的甲烷和烟煤粉揭示了一个复杂的二级途径,导致形成各种副产物和中间产物,如CH4CH5O,CH4CH4O,CH4CH4O2,CH2O2,CH2CH2O2和CxHyO2。甲烷/烟煤爆燃的主要反应途径为CH4→ CH2CH3→ CH4O → CH2O → CH2CHO → CO+ H2→ CO2+ H2O。通过脱氢反应和结合转化维持了·H和·OH自由基之间的平衡,在混合爆燃和产物转化中起着至关重要的作用。  参考文献 Flame behaviors, pressure evolution, and molecular reaction mechanism of methane/pulverized bituminous coal hybrid deflagrations, Fuel […]

【石河子大学】离子液体辅助萃取分离正己烷和乙酸乙酯:实验与工艺性能评估(Sep Purif Technol 2025)

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摘要 正己烷 (NHA) 和乙酸乙酯 (EA) 是重要的有机溶剂,广泛应用于石化、食品、纺织、制药等多个行业。然而,由于它们能形成共沸物,在常压下难以通过传统蒸馏法进行分离。为解决此问题石河子大学雷志刚教授团队使用离子液体 (ILs) 作为萃取剂来分离乙酸乙酯 (EA) 和正己烷 (NHA),并通过 COSMO-RS 模型筛选出了最具潜力的 ILs。该研究从多个尺度探讨了正己烷和乙酸乙酯的分离过程。研究表明,[BMIM][BF4] 因其较低的成本和优异的溶解能力成为最具经济效益的选择。同时,注意到 [BMIM][PF6] 具有显著的能量消耗优势,这表明热容量在未来ILs筛选中也应被视为关键考量因素之一。通过AMS软件中的 COSMO-RS 模型计算出的 40 种 ILs 对于 EA 到 NHA 的选择性和溶剂能力(图 1)。计算结果显示 [EMIM][BF4]、[BMIM][BF4] 和 [BMIM][PF6] 三种离子液体在具有较高选择性的同时还表现出有意的溶剂能力,因此被选为理想的离子液体萃取剂用于后续的实验以及模拟研究。 图1、40种常见离子液体对正己烷-乙酸乙酯体系的溶剂能力和选择性 通过量子化学计算在分离层面对萃取过程的分离机理进行研究,结果显示阳离子与乙酸乙酯分子之间形成的氢键相互作用是萃取过程得以进行的主要驱动力。并且阳离子-乙酸乙酯体系间的 IGM 等值面明显强于阴离子-乙酸乙酯体系,说明阳离子在萃取过程中起到了更为重要的作用。 图2、离子液体与正己烷以及乙酸乙酯之间的 IGM 等值面 液液相平衡实验证明所选的三种离子液体对乙酸乙酯优异的分离性能。可以看出 [BMIM][PF6] 对乙酸乙酯的分配系数最高,这表明在相同纯度要求下,[BMIM][PF6] 所需要的离子液体用量最小。但是 [EMIM][BF4] 的选择性最高,说明该离子液体可以以更高的纯度分离正己烷-乙酸乙酯体系。 图3、三种离子液体对乙酸乙酯的分配系数以及选择性 最后该研究使用 Aspen Plus 软件在系统尺度设计了正己烷-乙酸乙酯体系的分离过程。该流程通过闪蒸罐-1来控制正己烷和乙酸乙酯的产品纯度同时使用闪蒸罐-2 来回收离子液体萃取剂。模拟结果表明所筛选的三种离子液体萃取剂均能得到高纯度产品(乙酸乙酯和正己烷的分离纯度均大于 99.5wt%,表一)。 表1、三种离子液体在系统尺度的性能参数 总结 本研究采用 […]

 
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