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关键词： 过冷态   氧化石墨烯纳米流体   表面张力   声悬浮   人工神经网络  

摘要： 过冷态是相变材料凝固结晶前难以避免的一个过程,而表面张力又是流体分子晶核形成和生长需要克服的能量势垒,为了进一步促进纳米流体的过冷、凝固特性研究及其在蓄冷系统中的实际应用,非常有必要深入研究过冷流体表面张力的测量方法从而完善过冷态纳米流体(相变材料)的表面张力数据。声悬浮液滴振荡法是一种根据声悬浮液滴共振频率计算流体表面张力的非接触测量方法,其避免了传统接触式表面张力测量方法无法使待测液体稳定在过冷态的局限性,是实现过冷态纳米流体表面张力的测量的有效手段。声悬浮液滴振荡法涉及声学、热力学、图像识别和频谱分析等诸多学科领域,但目前国内外对其研究还处于起步阶段,尚无一套完整的、可靠的实验装置和数据处理标准。同时在实验过程中存在一些难以忽略的影响因素,因此使用声悬浮液滴振荡法测量过冷态纳米流体表面张力仍面临着一些关键性的问题亟待解决。本论文围绕过冷态氧化石墨烯纳米流体表面张力的非接触测量这一课题,对声悬浮液滴振荡法进行了细致深入的研究,主要研究内容和结论如下:(1)首先对声悬浮液滴振荡法实验系统的四大装置:声悬浮装置、冷却装置、振荡激发装置和图像采集装置进行了大量的优化分析,大幅减小了搭建实验系统所需的成本,同时提高了实验系统的实验效率。然后根据优化后实验系统采集了大量去离子水及氧化石墨烯纳米流体在过冷态和非过冷态下的二阶液滴振荡图像,并根据CANNY边缘检测法及快速傅里叶变换获取了共振频率。分析发现直接根据Rayleigh公式计算得到的表面张力的实验值存在着明显误差。(2)通过分析发现频移现象、温度波动、粘性以及液滴变形等影响因素是导致实验值误差的原因。定义了声悬浮液滴表面张力最主要的8个影响参数:液滴的质量浓度?、温度T、液滴质量M、共振频率f、温度波动?T、粘度μ、频移量?f和平均长径比δ;并拟合了新的Rayleigh公式修正模型,该修正模型能够准确地修正去离子水表面张力实验值。(3)考虑到修正公式存在的局限性,本文建立了双隐层前馈人工神经网络模型用于预测过冷态氧化石墨烯纳米流体的表面张力。相比于修正模型,人工神经网络模型表现出更高的可靠性和适应性,过冷态氧化石墨烯纳米流体表面张力的预测结果几乎不存在明显的离散性和偏差。最后根据预测结果拟合了两个高精度的适用于过冷态氧化石墨烯纳米流体的表面张力经验公式。

关键词： 缩醛磷脂   肺表面活性物质   脂质体形态   表面张力   结构调控  

摘要： 实验目的：　　肺表面活性物质缺失或迟出现是造成新生儿呼吸窘迫综合征出现的主要病因。肺表面活性物质的主要功能是降低肺表面张力，维持肺泡相对稳定。临床数据显示肺表面活性物质替代疗法有效降低新生儿呼吸窘迫综合征的发病率和死亡率，且动物提取的肺表面活性物质的临床治疗效果比人工合成的肺表面活性物质的临床治疗效果好，但是其存在局限性。认识到动物提取的肺表面活性物质的生产局限性、成本和生物风险，研究者开始尝试新的人工合成肺表面活性物质。本课题的研究目的是探讨缩醛磷脂作为新型人工合成的肺表面活性物质的功能性成分的可行性。缩醛磷脂是肺表面活性物质中的微量成分，具有降低表面张力，抗氧化以及潜在的改变膜结构等优势。但由于缩醛磷脂在肺表面活性物质中含量少且易被氧化，因此造成有关缩醛磷脂在肺表面活性物质中的研究极少。本实验将用肺表面活性物质的主要磷脂成分构建脂质体来模拟天然的肺表面活性物质。实验将研究缩醛磷脂对其修饰的肺表面活性物质脂质体的形态、表面张力以及结构的影响，以此来探索缩醛磷脂对肺表面活性物质结构和功能的影响，进而探究其在人工合成的肺表面活性物质研究中的潜在应用。　　实验方法：　　1.缩醛磷脂对人工制备的肺表面活性物质脂质体的形态以及表面张力的影响：　　通过薄膜分散法制备含有缩醛磷脂浓度梯度的脂质体溶液，脂质体形态特征差异通过纳米粒度仪表征，探究缩醛磷脂对其修饰的样品溶液中的电位、脂质体粒径以及脂质体颗粒分散性的影响。常压下，样品溶液的表面张力通过全自动表面张力仪测量，探究缩醛磷脂对其修饰的脂质体样品溶液中表面张力的影响。　　2.缩醛磷脂对人工制备的肺表面活性物质脂质体的结构影响：　　通过薄膜分散法制备含有缩醛磷脂浓度梯度的脂质体溶液，通过透射电镜-负染技术、冷冻电镜技术以及小角X射线散射实验探究缩醛磷脂修饰脂质体的结构特征。哺乳动物的肺表面活性物质的结构在正常生理状态下大致会经历板层体结构、板层体结构转变为管髓体结构，管髓体结构再进一步转化为单分子层结构的过程。而在缩醛磷脂的早期相关实验数据中显示缩醛磷脂促进磷脂混合物形成非双层结构。故本实验改变脂质体中缩醛磷脂的含量探究其对脂质体结构的修饰作用。　　实验结果：　　1.缩醛磷脂增加肺表面活性物质脂质体的稳定性，降低样品溶液的表面张力：　　通过纳米粒度仪测量样品溶液中脂质体粒径及溶液电位，发现缩醛磷脂修饰的脂质体粒径比未经过缩醛磷脂修饰的脂质体粒径小，且其样品溶液中的电位也比未经过缩醛磷脂修饰的样品溶液低。在常压状态下，通过表面张力仪测量缩醛磷脂修饰的脂质体溶液的表面张力，发现其比未经过缩醛磷脂修饰的脂质体溶液的表面张力低，并随着样品溶液中缩醛磷脂含量进一步增加，其表面张力也呈现出下降趋势。　　2.缩醛磷脂可以促进肺表面活性物质脂质体的内部结构发生变化：　　通过负染技术在透射电镜下观察脂质体结构的变化，发现缩醛磷脂修饰的脂质体会出现网格状结构，而未经过缩醛磷脂修饰的脂质体没有出现网格状结构;通过冷冻电镜实验，可以看到缩醛磷脂修饰的脂质体内部结构会呈现出多层结构，且脂质体的聚集情况比较少;通过小角X射线散射实验观察的结果数据显示缩醛磷脂修饰的样品溶液与未经缩醛磷脂修饰的样品溶液呈现的结果曲线几乎是重合的，即溶液中没有出现网格状结构。而在透射电镜负染实验中缩醛磷脂修饰的肺表面活性物质脂质体却出现类似管髓体结构，这些差异也将讨论。　　实验结论：　　缩醛磷脂可以优化人工制备的肺表面活性物质脂质体形态，降低样品溶液的表面张力。同时缩醛磷脂还可促进其修饰的肺表面活性物质脂质体发生结构变化。样品溶液中如果含有网格状结构的脂质体和板层体结构的脂质体，其吸附速率等同于动物提取的肺表面活性物质的吸附速率。由此可得缩醛磷脂在肺表面活性物质研究中具有重要的潜在应用。此次实验还发现了并不是每一种缩醛磷脂都能促使肺表面活性物质脂质体内部结构转换成网格状结构。　　综上，缩醛磷脂对肺表面活性物质结构和功能具有重要的调控作用，其作为人工合成肺表面活性物质的功能成分具有很大的可能性，本课题的研究结果为缩醛磷脂在肺表面活性物质治疗方面的研究工作提供了新的思路。

关键词： 叶根泄漏   泄漏系数   射流效率   流动损失   引气射流  

摘要： 本文以抑制叶栅叶根泄漏为研究对象,首先对带有射流结构的篦齿结构进行数值计算,分析了有无射流作用下的篦齿内部的流动结构,在此基础上,对带有篦齿结构的叶栅进行数值计算,分析了叶栅通道内部及篦齿容腔内部的流动结构。基于上述分析提出了引气射流的新方案,发现在压力面角区和叶栅通道下壁面开引气口引气用于射流能够有效抑制叶根泄漏从而降低叶栅出口截面总压损失。本文的主要结论如下:射流抑制篦齿泄漏流的主要机制是以较小的射流流量抑制更多的泄漏流流量,射流涡的存在改变了射流段泄漏流的流动方向。由于射流段透气区流体流量较小,导致上游容腔进口处流场结构发生巨大变化。随着齿顶间隙的增加,有无射流作用下篦齿的泄漏流都会增加,由于泄漏流的增加,射流涡向上抬起,齿腔一内的耗散作用更大,同一射流增量的射流效率增大。随着篦齿转速的增加,篦齿的泄漏流系数先缓慢降低,然后快速降低,最后缓慢降低。射流效率随着篦齿转速的增加先缓慢小幅度提高,然后随着泄漏系数的降低趋势降低。进入下游容腔的泄漏流主要来近压力面端壁区的主流流体,并在下游容腔的移动下游区域产生剧烈掺混,部分低能流在此流出下游容腔。大部分主流二次流进入上游容腔的位置集中在叶片进口壁角区。射流流体改变了上游容腔泄漏流与主流二次流的流动结构,射流口越接近交界面位置,越有利于降低叶栅出口截面总压损失。随着进气攻角的减小,叶栅通道的流通性更好,吸力面角区分离减弱,叶栅出口截面总压损失降低,篦齿泄漏流流量得到降低,第一齿顶间隙处泄漏流压力升高。随着容腔壁面速度的增加,主流二次流流量大幅降低,泄漏流动能得到增加,泄漏流在上游容腔出口出与端壁区低能主流掺混,增加叶栅下壁面流体的切向速度,从而改善了叶栅下壁面的流动结构,降低了吸力面角区低能流体的堆积效用。容腔壁面速度的增加,有利于提高射流的效果。压力面角区引气射流在不影响叶片载荷系数的情况下,能够很好的抑制容腔泄漏流从而降低叶栅出口截面总压损失。引气射流在部分非设计工况下也能够起到很好的降低叶栅出口截面总压损失作用。叶栅通道引气射流能够一定的抑制叶栅叶根容腔泄漏流从而降低叶栅出口截面总压损失。对比两种设计,通道引气射流对叶根容腔泄漏流的抑制作用更好,但压力面角区引气射流对叶栅出口截面总压损失的降低更理想。

关键词： 新三板   流动性   影响因素   分类分层次  

摘要： 本文基于市场微观结构理论、产业生命周期理论、流动性测量理论,用理论分析和实证分析相结合的方法对新三板流动性影响因素进行探究,并创造性地从分类分层次的视角,对不同类别和不同层次的新三板挂牌公司流动性影响因素进行对比分析。结合前人的研究成果,本文提出市场制度和公司特征两大类新三板流动性影响因子,其中市场制度影响因子包括交易制度、市场层次,公司特征影响因子包括公司规模、盈利性、成长性、创新能力、资本结构、股权结构。笔者不仅从理论层面对这些因子影响新三板流动性的方向和影响路径进行解释,还利用2020年新三板530家企业的数据,按照全样本、分类别、分层次对新三板流动性影响因素进行了实证研究,建立了全样本、高新技术企业、非高新技术企业、基础层、创新层、精选层共6个多元回归模型。通过这些研究,我们可以发现提高新三板流动性的有效途径,来更好地发挥新三板融资、交易、价格发现等功能,为我国创新型、创业型、成长型中小微企业提供更优质的金融服务平台。本文的主要研究成果有:(1)在众多新三板流动性影响因子中,仅有市值是不分类层的具有普适性的流动性影响因子,可见新三板的投资者最为看重的是公司规模和企业内在价值。(2)分类别来看,对于新三板高新技术企业,市值、营业收入增长率、研发支出占比、进入精选层、采用连续竞价交易制度、增加做市商数量对流动性产生正向影响,净利润对流动性产生负向影响;对于新三板非高新技术企业,市值和进入基础层对流动性产生正向影响。(3)分层次来看,不同层次新三板企业流动性影响因素不同。市值对三个层次流动性均具有正向影响。相较于基础层,创新层增加做市商数量和研发支出两个正向流动性影响因子,精选层增加研发支出占比这一弱负向流动性影响因子。最后,笔者根据研究结果,提出提高新三板流动性的政策建议:提升企业自身价值、引入混合交易制度、增加信息披露、扩大投资者范围、进行分类分层次管理等。

关键词： 分类资本流动   顺周期特征   逆周期调节   非参数Bootstrap分析  

摘要： 20世纪90年代至今,规模大幅增加的国际资本流动对全球经济产生的影响日渐明显,一方面促进了各国经济发展,但在另一方面却使各国经济波动变得更加剧烈,表现出了随一国宏观经济变化而变化的周期特征。在这种情况下,明确我国国际资本流动的周期特征,对我国顺利应对各种内外部冲击并保持宏观经济稳健发展有着非常重要的理论与现实意义。首先,本文从定性和描述性统计的角度研究了我国各类国际资本流动的周期特征,然后基于我国宏观经济及国际资本流动的相关数据,通过相关性分析、格兰杰因果关系检验、误差修正模型、脉冲响应分析考察了我国各类国际资本流动的周期特征,最后选取突变点并运用非参数bootstrap方法分析了突变点前后我国各类国际资本流动的波动性及周期特征变化。研究结果显示:（1）直接投资资本流动是我国稳定性最高的一项资本流动,且在多数情况下,其流入的波动性要高于流出;（2）我国分类国际资本流动具备异质性的周期特征,总体资本流动、直接投资及其他投资资本流动的流入额及净流动额具备顺周期特征,证券投资和分类国际资本流出的周期特征则并不显著;（3）一般情况下,资本流动突然中断的出现会使宏观经济和各类国际资本流动的波动性加剧,与此同时,国际资本流入突然中断的发生会导致其顺周期特征进一步加强,而国际资本流出突然中断的发生通常会导致其周期特征发生显著逆转。最后,通过结合理论与实证分析结果,本文从进一步优化我国国际资本流动的分类管理,加强对直接投资及其他投资的逆周期监管,进一步完善对国内资本市场的建设以及证券投资项目的对外开放,建立健全资本流动风险预警及应急管理体系几个方面提出了相关政策建议。

关键词： 液态金属   痛觉传感器   液态金属颗粒   液态金属薄膜   表面张力  

摘要： 液态金属是指室温下为液态的镓基低熔点合金，这类材料兼具液体的高流动性和金属的高导电性(～106S/m)，被广泛用于柔性导电、柔性导热、柔性传感等柔性电子领域。　　功能多样性，用户和环境友好性，是柔性电子学的主要发展趋势。在柔性电子器件的应用中，由于人体表面的复杂性，二维柔性器件在贴附三维表面时会产生内应力，降低柔性电子器件的精度与使用舒适性。因此通过引入具有本征柔性的液态金属功能材料，能够解决复杂形变过程中传统刚性功能材料（如碳纳米管、金属纳米颗粒等）与弹性基材的模量失配问题，有利于提高柔性电子器件的用户友好性。通过调控液态金属薄膜的微观形态，能够获得丰富的电学性能，有利于提高柔性电子器件的功能性，进一步促进电子皮肤的智能化与多功能化。　　本文研究了多种液态金属颗粒膜的制备方法。利用气液界面的流动性，探索高共形性液态金属薄膜的制备方法，实现对三维曲面的共形贴附;通过调控液态金属薄膜的微观形貌，设计可回收柔性电路;基于液态金属电学性能的机械激活特性，设计并模拟了痛觉传感系统，丰富电子皮肤的功能。论文的主要工作内容和结论如下:　　1、在空气/水界面上制备了具有共形贴附性能的液态金属颗粒膜。利用微管喷射法，通过调控喷射压力，获得了粒径均匀的液态金属颗粒。利用水和乙醇的表面张力，使得液态金属颗粒分散在气液界面处，并自组装形成了单层颗粒膜，获得的薄膜尺寸可以达到晶圆量级（φ＞10cm）。通过改变薄膜内部颗粒的分布，共形贴附三维物体表面，有效地解决了二维柔性电子器件难以共形贴附复杂三维曲面的难题。　　2、基于液态金属颗粒膜的微观形态调控，制备了柔性可回收电路。利用机械熔炼法将绝缘的液态金属颗粒膜激活形成导电通路，通过控制激活探针的尺寸和施加的压力，可以控制柔性电路的线宽在7μm～200μm之间。对于废弃的液态金属电路，使用超声波回收液态金属材料，回收率在1min内可以达到91％。该过程环保无毒，且不对材料性能造成损伤，回收所得的液态金属颗粒可以直接制备新的薄膜。且使用回收的液态金属制备的再生电路，在电学与力学性能上和原始器件基本保持一致。有望解决未来大规模应用中的资源短缺问题。　　3、基于仿生设计理念，制备了用于电子皮肤的多模痛觉感知系统。借鉴人体皮肤中痛觉感受器的工作原理与结构，以及利用液态金属颗粒膜在机械刻划作用下的电学响应特性，设计了能够感知和定位电子皮肤伤口的痛觉传感器。该痛觉传感器对伤害性信号的响应时间可低至1.2ms，并可以通过阵列化实现对伤口的定位，精度可达100μm。此外，为实现对人体痛觉感知系统的完整模拟，在人工突触(Pt/Nb∶SrTiO3)的协调下，进一步整合了压力传感器。首次实现了对人体痛觉感知系统受伤前、中、后不同工作模式的模拟，为电子皮肤提供了完善的保护功能，也为电子皮肤、智能假肢的保护机制提供了新的设计思路。

关键词： 电弧光谱   电弧收缩   温度场   焊接熔池   表面张力  

摘要： 活性钨极氩弧焊（A-TIG）是一种特殊的TIG焊接方法,该方法具有大幅增加焊缝熔深、提高生产效率、改善焊缝成形的突出优势。在工业生产中拥有广阔的应用前景,但当前对于熔深增加机理缺乏统一认识,限制了其在工业领域中的进一步应用。目前科研工作者对熔深增加机理普遍所接受的理论为:电弧收缩理论和表面张力改变理论,但研究结果却存在很大差异。电弧收缩理论主要通过电弧形态和数值模拟来研究,研究结果受实验设备和模型假设的影响,导致形成的结论差异较大;表面张力改变理论主要通过数值模拟和示踪粒子法研究,模拟结果受模型假设的影响,与实际焊接条件差距过大,示踪粒子法用于判断熔池金属的流动模式,不能获取熔池表面张力数据,导致认识不清熔池金属表面张力的变化规律;并且现有的研究没有将电弧和熔池热物理行为有机的统一起来,从而使A-TIG焊熔深增加机理尚未形成统一认识。首先搭建了电弧空域光谱、电弧形貌及电信号、熔池表面温度和熔池振荡测量系统,实现了电弧光谱、电弧形貌及电信号、熔池表面温度和激光视觉熔池振荡频率信息的采集,研究了不同活性剂对TIG焊电弧和熔池热物理行为的影响。其次利用电弧空域光谱和电弧形貌及电信号采集系统,研究不同活性剂对TIG电弧空域光谱特征及电弧温度场的影响。研究结果表明:Ti O2并不会对TIG焊电弧行为和电弧温度场产生明显的影响;B2O3、Si O2焊接时能够进入电弧空间,并引起电弧电压升高和电弧收缩现象;B2O3、Si O2引起的电弧收缩对整个电弧电子温度场的影响不大。氯化物活性粒子（NaⅡ）布满电弧空间;使电弧形貌发生收缩,电弧电压升高;电弧收缩引起电弧温度场集中,使阴极区附近、弧柱区附近及阳极区附近的电弧电子温度大幅上升。氟化物活性粒子（AlⅠ、MgⅡ、CaⅡ）布满整个电弧空间,电弧电压均升高,但未使电弧形貌发生收缩现象;氟化物活性剂均增加电弧阳极区附近的电弧电子温度,温度增加的幅度与活性剂在熔池表面的热解离及带电粒子复合时释放的电离能有关。第三利用红外测温系统,研究不同活性剂对TIG焊熔池表面温度的影响。研究结果表明:氧化物活性剂均使熔池表面整体温度发生下降;B2O3和Si O2作用下的熔池表面温度梯度明显减小,Ti O2作用下的温度梯度略有增加,对熔池表面温度场的影响较大。Na Cl活性剂使熔池表面整体温度发生略微下降;Na Cl作用下的熔池表面温度梯度基本无变化,对熔池表面温度场的影响较小。碱金属氟化物（Na3Al F6）活性剂使熔池表面整体温度和温度梯度都明显减小;碱土金属氟化物（Mg F2、Ca F2）活性剂使熔池表面整体温度和温度梯度增加,对熔池温度场存在一定影响。最后利用熔池振荡原理建立的表面张力测量系统,研究不同活性剂对TIG焊熔池表面张力及熔深增加机理的影响。研究结果表明:氧化物活性剂使不锈钢TIG焊熔池平均表面张力温度梯度系数由负变正;氯化物活性剂未改变熔池平均表面张力温度梯度系数;氟化物活性剂能够使熔池平均表面张力温度梯度系数存在两种状态,当熔池表面平均温度较低时,熔池平均表面张力温度梯度系数为负,当熔池表面平均温度较高时,熔池平均表面张力温度梯度系数为正。结合电弧温度场变化特征、熔池表面温度场变化特征,发现三种不同类型活性剂对熔深增加的机理各不相同:氧化物活性剂增加熔深的主要原因是熔池表面张力温度梯度的改变;氯化物活性剂增加熔深的主要原因是电弧收缩;氟化物活性剂增加熔深的主要原因是氟化物活性剂能够引起电弧和熔池温度升高,降低熔池表面张力绝对值,促使熔池金属流速增加,而不是电弧收缩。

关键词： 多相流流体模拟   两相流交界面   SPH方法   压力梯度近似公式   人工斥力   色标函数   表面张力   邻近粒子搜索  

摘要： 流体模拟作为计算机图形学的一个重要分支,在诸如影视特效、电子游戏、制作动画以及医学成像等方面都有广泛的应用,而多相流模拟是流体模拟的一个重要的研究方向。在多相流模拟中,如何解决不相溶两相流交界面稳定性问题、大密度比两相流(如气-液两相流)交界面的表面张力的研究、以及如何提高多相流邻近粒子搜索方法的效率都是多相流模拟研究中的重点和难点;相关研究不但具有一定的理论意义,而且具有较强的实际应用价值。本文首先介绍了不相溶两相流界面压力处理,大密度比多相流交界面的表面张力和邻近粒子搜索研究的背景、研究意义以及国内外相关研究的历史沿革和现状;在此基础上,针对上述三个问题,做了以下三方面工作:一、传统SPH方法模拟不相溶两相流(如水和油),两相流交界面处因剧烈的数值震荡导致交界面粗糙,不光滑,异相粒子滞留的现象。针对这个问题,本文提出一种改进的压力梯度公式和人工斥力公式;通过溃坝仿真实验、Rayleigh-Taylor界面不稳定性仿真实验、非Boussinesq锁定交换仿真实验,仿真结果验证了本文新的压力梯度公式和人工斥力公式的有效性。二、传统SPH方法模拟大密度比两相流(如气-液两相流)一些曲率较大的交界面的表面张力时,由于色标函数计算中的颜色梯度跳跃导致交界面细节的缺失,交界面毛糙等现象,针对这个问题,本文提出一种基于密度权重的色标函数计算公式;空气中圆形液滴形成仿真实验的结果,验证了本文方法的有效性。三、多相流模拟中,邻近粒子搜索耗时较多,如何提高多相流模拟邻近粒子搜索效率的研究较少。本文在这方面进行了初步探索:首先对直接搜索法、树形搜索法,条形PIB搜索法三种常用的单相流邻近粒子搜索算法进行了比较全面的整理,通过单相流二维溃坝实验,对上述三种算法的耗时和准确率进行了比较;然后通过多相流碰撞实验,寻找效率最高的多相流模拟邻近粒子搜索算法,为今后进一步优化多相流模拟邻近粒子搜索打下基础。

关键词： N,N-二甲基环己胺   醇   二元体系   密度   表面张力  

摘要： 近年来温室效应愈发严重,已经影响到了人类的生产和生活。作为主要的温室气体,CO引起了全世界的关注。其中,研究最多的是CO的化学吸收。胺由于吸收速度快,价格低廉,容易回收等优点,是最有应用价值的化学吸收剂。然而,单胺溶剂的高碱性容易腐蚀设备,高黏度导致吸收效率降低。为了解决这些问题,可以在单胺溶剂中引入小分子溶剂,例如水和醇等。为了更好地研究含胺混合溶液对CO的捕集吸收过程,获得一些热力学数据(例如密度,表面张力和黏度等)是很有必要的,因为其可以提供有关分子结构和两种化合物之间相互作用的信息。本论文选择了N,N-二甲基环己胺(N,N-dimethylcyclohexylamine,DMCHA)+醇的混合溶液进行研究,为CO的捕集吸收过程提供更多的热力学数据。本论文的主要内容如下:(1)利用U型震动管密度计,在(288.15-323.15)K、x =(0-1)范围内测量了二元混合体系DMCHA+正戊醇(正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇或正癸醇)的密度。实验首先测量了七个纯组分化合物在相同实验温度条件下的密度并与文献值进行比较,偏差在0.2%以内。纯组分密度大小顺序为:DMCHA>正癸醇>正壬醇>正辛醇>正庚醇>正己醇>正戊醇。然后系统地测量了二元混合物的密度,并根据实验数据计算了热膨胀系数、过量摩尔体积以及表观摩尔体积等一系列体积性质。结果表明:六个混合系统的过量摩尔体积值均为负值(-1.08961-0 cm·mol),且过量摩尔体积均在x =0.4左右出现最小值;此外,利用Redlich-Kister多项式方程对过量摩尔体积进行关联,最大偏差为0.0187;最后从分子大小和分子间相互作用(DMCHA和醇之间的色散力以及氢键)的角度,分析和讨论了过量摩尔体积的变化规律。当DMCHA的摩尔体积大于烷基醇时,氢键的形成对过量摩尔体积起主导作用,过量摩尔体积值大小顺序为:DMCHA+正戊醇DMCHA+正壬醇>DMCHA+正癸醇。(2)利用BZY-2型全自动表面张力仪,在(293.15-323.15)K的温度区间内测量了DMCHA+正戊醇(正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇或正癸醇)二元混合物的表面张力。首先测量了七个纯组分的表面张力,并将实验值与文献值进行比较,除DMCHA外偏差均在4.75%以内。然后系统地测量了二元体系的表面张力,实验数据显示:二元体系的表面张力值均随着温度的升高而降低,随着x 的增大而增大。最后根据实验数据计算了二元体系的表面张力偏差(δγ),在所研究的温度和浓度范围内δγ均为正值(0-0.856 m N·m)。在相同温度下,六个混合体系的δγ值大小顺序为:DMCHA+正戊醇>DMCHA+正己醇>DMCHA+正庚醇>DMCHA+正辛醇>DMCHA+正壬醇>DMCHA+正癸醇,可以发现δγ值随着烷基醇碳链的增长而降低。同时,由表面张力实验值,进一步计算并分析了热力学函数表面熵(S)和表面焓(H),在相同的温度和x 条件下,混合体系的表面焓和表面熵的大小顺序为:DMCHA+正癸醇>DMCHA+正壬醇>DMCHA+正辛醇>DMCHA+正庚醇>DMCHA+正己醇>DMCHA+正戊醇,随着烷基醇链长的增加DMCHA和醇之间的色散力增强,说明胺+醇溶液的表面焓和表面熵主要受色散力影响。

摘要： 表面张力形成水滴我们轻轻拧水龙头,水会缓慢地流出来,在出水口聚积下垂,最后脱离,形成水滴.水之所以能形成水滴,是因为水会产生表面张力.表面张力是让表面尽可能缩小的力.体积相同的不同物体,表面积最小的是球形,一般情况下,液体都存在变成球形的趋势,例如变成水滴.