超臨界CO2包H2O-IL型微乳液相行為及應(yīng)用研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文超臨界C02包H20／IL型微乳液相行為及應(yīng)用研究StudyonphasebehaviorofH20／ILinscC02microemulsionanditsapplication學(xué)號(hào)：21307226完成日期：坌Q!魚生魚月大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)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(shù)。它不僅具有scC02綠色溶劑的優(yōu)勢(shì)，還可

2、以大大拓展scC02流體對(duì)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(jié)構(gòu)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?xì)浔砻婊钚詣?LS—mn系列、TMN一6、DYNOL604)構(gòu)成的scC02微乳液為基礎(chǔ)，研究了微乳液對(duì)離子液體和無(wú)機(jī)鹽的增溶性能。通過(guò)MD模擬，以LS一36和LS45為基礎(chǔ)，從分子級(jí)別的視角研究了微乳液相關(guān)的結(jié)構(gòu)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(gòu)成的微乳液的cpc，并分析了表面活性劑結(jié)構(gòu)對(duì)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(duì)cgc有著顯著的影響。(2)考察了在不同因素下，微乳液對(duì)水的溶解能力。實(shí)驗(yàn)表明，表面活性劑濃度的差異會(huì)使體系濁點(diǎn)壓曲線出現(xiàn)交叉。低于交叉點(diǎn)壓力時(shí)，低濃度表面活性劑體系對(duì)水的溶解能力較強(qiáng)。壓力高于交叉點(diǎn)后，高濃度表面活性劑體系溶水能力較

4、強(qiáng)。(3)運(yùn)用MD模擬對(duì)微乳液形成過(guò)程進(jìn)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(guò)程，并從分子級(jí)別描述了微乳液的動(dòng)態(tài)聚集過(guò)程。另外，通過(guò)模擬文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了模擬的準(zhǔn)確性。(4)通過(guò)MD模擬，考察了各因素對(duì)微乳液聚集過(guò)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(shí)，參考了徑向分布函數(shù)輔助驗(yàn)證結(jié)構(gòu)信息。研究發(fā)現(xiàn)，溫度的降低會(huì)導(dǎo)致水分子間作用力增大并且水核尺寸也會(huì)隨之增大；當(dāng)體系中W。較大時(shí)，可以形成較大的

5、水團(tuán)，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(shí)，聚團(tuán)中的表面活性劑數(shù)量也越大，但對(duì)水核尺寸影響不大。(5)考察了基于LSnln的scC02微乳液對(duì)IL([Bmin][BF4])的增溶性能。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，相同條件下，LS一54體系對(duì)IL的溶解能力最強(qiáng)，LS一36體系相對(duì)較弱。微乳液體系對(duì)IL的溶解能力隨Wo的增加而增強(qiáng)，對(duì)表面活性劑濃度的變化不敏感。另外，適量乙醇的加入會(huì)降低體系的濁點(diǎn)壓力，但對(duì)IL溶解能力的提高影響不大。(6