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adf:gasinionicliquid2020 [2020/11/28 14:01] – 创建 liu.jun | adf:gasinionicliquid2020 [2020/11/28 16:05] (当前版本) – liu.jun | ||
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======离子液体:活度系数、亨利常数、气体溶解度、气液平衡VLE====== | ======离子液体:活度系数、亨利常数、气体溶解度、气液平衡VLE====== | ||
- | =====前言===== | ||
- | 离子液体通常由一个大的有机阳离子和一个小的无机多原子阴离子组成,由于其独特的热物理性质,近年来备受关注。这些熔盐的低蒸气压和高导电性,加上高度可调特性,在化学、材料科学(电池电解液)、化学工程(气体吸附和净化)等许多不同领域产生了高度不同的应用。 | ||
- | 用COSMO-RS计算离子液体的热力学性质时,离子液体可以描述为单个离子对,也可以描述为离散的阳离子和阴离子,两种方法在本文都使用到了。数据库[[http:// | + | |
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- | 用户可以使用相同的方法创建新的阴离子和阳离子、普通分子等,参考:[[adf: | ||
- | 感谢北京化工大学化学资源工程国家重点实验室雷志刚教授的研究小组提供的离子液体数据库、以及离子液体COSMO-RS的新参数(ADF Lei 2018): | ||
- | ====离子液体计算Method - Parameters的设置==== | ||
- | 在文献[[https:// | ||
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- | “ADF Lei 2018”参数对于失配能量常数a' | ||
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- | * Method → COSMO-RS | ||
- | * Method → Parameters | ||
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- | **不过本文中,仍然使用默认的ADF Combi2005参数,得到了可以与实验相比较的结果,用户可以自行尝试这两种参数。** | ||
- | =====活度系数计算===== | ||
- | 在COSMO-RS计算中,将使用等摩尔量的阳离子和阴离子,以确保电中性混合物,阳离子和阴离子被视为两个独立的分子。为了能够与实验中把阴阳离子对视为一种化合物的活度系数进行比较,我们也将阴阳离子合成为一种化合物。 | ||
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- | ====合并阴阳离子==== | ||
- | COSMO-RS窗口菜单栏Compounds → Compound with multiple forms,点击下图所示位置的搜索按钮,分别搜索并添加IL_cation_1-ethyl-3-methyl-imidazolium、IL_anion_tetracyanoborate: | ||
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- | {{ : | ||
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- | 点击Save按钮,将这种合并后的化合物保存,例如名为IL_Emim_Tcb。 | ||
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- | ====计算活度系数==== | ||
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- | 将合并后的化合物IL_Emim_Tcb导入:Compounds → Add Compounds,选择IL_Emim_Tcb.multipleform文件,然后设置活度系数计算: | ||
- | * Properties → Activity coefficients: | ||
- | 溶剂可以直接选择IL_Emim_Tcb即可,四种溶质可以通过点击加号,逐个搜索、加入: | ||
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- | 因为只有一种溶剂,因此Mole fraction保持默认1.0即可,温度改为308.15 K。 | ||
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- | 关于密度:如果在输入中没有提供溶剂的密度,程序将用分子的质量除以其COSMO体积来计算溶剂的密度,计算的活度系数不依赖于此密度,计算结果以表格的形式给出: | ||
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- | 下图中,不同温度下计算的活度系数的结果与实验结果进行了比较,横坐标为1000/ | ||
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- | 图中给出了[EMIM]$^+$[TCB]$^-$中正构烷烃在298 K到358 K的不同温度下无限稀释时的活度系数。散射点是参考文献[633]中的实验数据。与线连接的点是用AMS COSMO-RS计算的数字。 | ||
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- | 例如对于己烷:T=308.15K时,计算值为:1000/ |