超臨界CO2包H2O-IL型微乳液相行為及應用研究.pdf

1、碩士學位論文超臨界C02包H20／IL型微乳液相行為及應用研究StudyonphasebehaviorofH20／ILinscC02microemulsionanditsapplication學號：21307226完成日期：坌Q!魚生魚月大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要超臨界C02微乳液是把超臨界C02與微乳液相聯(lián)合而產(chǎn)生的新興技術。它不僅具有scC02綠色溶劑的優(yōu)勢，還可

2、以大大拓展scC02流體對大分子量、高極性分子及離子的溶解。另外，由于微乳液存在特殊結構一一表面活性劑包裹著水核分散在C02中，所以使其擁有許多新特性。本文以不含氟非離子碳氫表面活性劑(LS—mn系列、TMN一6、DYNOL604)構成的scC02微乳液為基礎，研究了微乳液對離子液體和無機鹽的增溶性能。通過MD模擬，以LS一36和LS45為基礎，從分子級別的視角研究了微乳液相關的結構特性和影響因素。開展的主要工作如下：(1)研究了非氟碳

3、氫表面活性劑LSinn系列，DYNOL一604及TMN一6五種表面活性劑所構成的微乳液的cpc，并分析了表面活性劑結構對cgc的影響。研究發(fā)現(xiàn)，表面活性劑中聚氧乙烯基(EO)、聚氧丙烯基(PO)以及羥基等對cgc有著顯著的影響。(2)考察了在不同因素下，微乳液對水的溶解能力。實驗表明，表面活性劑濃度的差異會使體系濁點壓曲線出現(xiàn)交叉。低于交叉點壓力時，低濃度表面活性劑體系對水的溶解能力較強。壓力高于交叉點后，高濃度表面活性劑體系溶水能力較

4、強。(3)運用MD模擬對微乳液形成過程進行取樣分析，捕捉了體系中各分子從分散到聚集的整體變化過程，并從分子級別描述了微乳液的動態(tài)聚集過程。另外，通過模擬文獻數(shù)據(jù)，驗證了模擬的準確性。(4)通過MD模擬，考察了各因素對微乳液聚集過程的影響。主要涉及：溫度、表面活性劑濃度、W。以及表面活性劑種類。同時，參考了徑向分布函數(shù)輔助驗證結構信息。研究發(fā)現(xiàn)，溫度的降低會導致水分子間作用力增大并且水核尺寸也會隨之增大；當體系中W。較大時，可以形成較大的

5、水團，并吸引較多的表面活性劑分子在周圍；在表面活性劑濃度較大時，聚團中的表面活性劑數(shù)量也越大，但對水核尺寸影響不大。(5)考察了基于LSnln的scC02微乳液對IL([Bmin][BF4])的增溶性能。實驗發(fā)現(xiàn)，相同條件下，LS一54體系對IL的溶解能力最強，LS一36體系相對較弱。微乳液體系對IL的溶解能力隨Wo的增加而增強，對表面活性劑濃度的變化不敏感。另外，適量乙醇的加入會降低體系的濁點壓力，但對IL溶解能力的提高影響不大。(6