應用分子拓撲理論研究溶質在超臨界CO-,2-中的溶解度.pdf

1、超臨界流體技術作為新型高效的綠色分離技術之一，經(jīng)過近三十多年的發(fā)展，無論是在應用還是基礎理論上都取得了很大的進展，但是固體溶質在超臨界流體中的相平衡研究仍然是超臨界流體科學與技術研究的熱點和難點，有關該方向的研究無論從基礎理論研究角度審視還是從實際應用角度考慮都具有重要的意義。本文對單質固體溶質及混合固體溶質在含和不含夾帶劑的超臨界CO2中的相平衡進行了較為系統(tǒng)的研究。論文主要研究工作如下： 在相平衡研究方面，本研究主要繼續(xù)本實

2、驗室的研究，通過研究固體溶質在超臨界CO2中的溶解度，來考察各個基團如羥基、羧基、酯基等基團對固體溶質在超臨界CO2中的溶解度的影響。本文主要研究了磺酰胺基對固體溶質在超臨界CO2中的溶解度的影響。 實驗研究的單一溶質包括：對甲基苯磺酰胺、對氨基苯磺酰胺、對氨基苯磺酸；固體混合物體系為對甲基苯磺酰胺和對氨基苯磺酰胺（1：1等摩爾混合）。實驗溫度分別為308．15 K、318．15 K和328．15 K，壓力范圍為8．0～21．0

3、 MPa，實驗所采用的夾帶劑包括：甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮。測定的溶解度數(shù)據(jù)共計174組，大大豐富了超臨界流體相平衡基礎數(shù)據(jù)。 在研究固體純物質在超臨界CO2中的溶解度時，考察了溫度、壓力對相平衡的影響；在研究夾帶劑對固體純物質在超臨界流體中溶解度的影響時，考察了夾帶劑種類、濃度、體系操作溫度對溶解度的影響。論文中用Chrastil方程、M-T方程、改進的Chrastil方程、K-J方程關聯(lián)實驗數(shù)據(jù)，得到的AARD最大不超過5．

4、9％。 在固體混合物在超臨界多元體系的相平衡研究中，實驗研究發(fā)現(xiàn)混合物中各組分溶解度均與單質固體溶質不同，本文對此實驗結果進行了探索性解釋，可能是固體混合物中各組分互為對方的“夾帶劑”，并考察了超臨界CO2對固體混合物的選擇性分離；同時，本文還分析比較了夾帶劑對固體混合物各組分在超臨界流體中溶解度的提攜作用。 通過對結構化學和分子拓撲理論的研究，建立了新的原子點價公式和分子連接性指數(shù)（RMCIs），這個新的原子點價公式反