超临界CO2+乙醇体系是一个十分典型的携带剂体系,在工业生产中有着广泛的应用。 然而,人们对这一重要体系的微观结构和相关性质了解仍然十分不足,这极大地限制了相关超临界流体技术的开发和应用。本文采用计算机模拟技术对该体系的流体微观结构进行了深入的研究。首先,Monte Carlo模拟表明scCO2+乙醇体系中存在着三种重要的相互作用力,分别是乙醇分子间的氢键作用,CO2与乙醇问的弱氢键和EDA作用,三者存在着竞争关系。其次,对乙醇多聚体的分布进行了详细的研究,发现乙醇分子主要以单体、环型四聚体和五聚体的形式存在于溶液当中。而从头计算结果表明,环型多聚体的极性很弱,远小于单体和线型结构,整个多聚体呈现出一种“平面类胶束”结构。最后,根据分子模拟和从头计算的结果阐述了乙醇在scCO2中的溶解机理,并提出利用分子模拟的结果获取乙醇分子的平均缔合度,从而对宏观热力学模型进行改进和开发。