【摘 要】
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采用Gibbs蒙特卡罗模拟方法和OPLS-AA力场计算了乙二醇(EG)/1,2-丁二醇(1,2-BDO)、乙二醇/1,3-丁二醇(1,3-BDO)、乙二醇/1,4-丁二醇(1,4-BDO)三组二元醇混合物的汽液相平衡数
【机 构】
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天津大学化工学院,精馏技术国家工程研究中心,天津化学化工协同创新中心
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采用Gibbs蒙特卡罗模拟方法和OPLS-AA力场计算了乙二醇(EG)/1,2-丁二醇(1,2-BDO)、乙二醇/1,3-丁二醇(1,3-BDO)、乙二醇/1,4-丁二醇(1,4-BDO)三组二元醇混合物的汽液相平衡数据,通过与实验数据及Wilson状态方程计算数据的比较验证了方法和力场对体系汽液相平衡预测的适用性。对混合体系饱和液相的径向分布函数分析可知,各二醇间存在与羟基官能团位置近似无关的强氢键作用和作用范围不同的范德华作用。经体系O-O平均数目的统计及氢键缔合比例分析发现,随乙二醇组成增大,3种体系的微观结构由主要包含较大的BDO-BDO、BDO-EG缔合结构(>6)向包含较小的EG-BDO、EG-EG缔合结构(2~4)转变,且缔合比例下降。Molclus+Gaussian09对小分子EG、1,2-BDO缔合结构进行能量优化与构型搜索,由此提出了二醇缔合比例随EG组成变化的可能原因:1,2-BDO间缔合结构稳定于其他缔合结构,随缔合分子数增大,各缔合结构稳定性增加,但EG自缔成大分子结构的稳定性与其和BDO缔合成小分子结构稳定性差异减小。
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