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mpa毕业论文范文参考_关于mpa毕业的优秀论文范文【10篇】

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第一篇mpa毕业论文范文参考:断层失稳滑动瞬态过程的实验观测与分析

地震过程伴随着岩体的破裂与断层的摩擦滑动失稳过程。断层的扩展与失稳过程一直是地震学研究的基本问题,观测变形过程物理场演化特征,建立失稳模式,对于理解和认识地震机制具有重要的参考和应用价值。

地震过程可以简单地划分为地震孕育阶段,地震发生阶段,与震后调整阶段.三阶段中,地震发生过程瞬间的记录尤其缺乏,特别是对地震瞬间的近场力学过程所知甚少.但是,短时间内,大面积提高现场地震力学过程的瞬态场的观测具有相当难度.因此,在实验室模拟断层失稳滑动过程,对近断层瞬态场进行高频细微研究,对理解现场地震过程有更重要的意义.

本文以典型粘滑失稳模型和预制断层扩展模型为研究对象,实验样品选用房山花岗闪长岩,使用新研制的多通道高频高精度应变观测系统和速度测量系统,配合声发射系统和数字散斑系统进行观测,在双轴伺服加载系统上进行模拟实验。首先描述了断层带局部应变、断层扩展的声发射信号、断层宏观错动速度等结构参数,分析瞬态高速滑动过程中各种力学参数的变化规律。其次研究了断层破裂的启动,扩展、停止等阶段上各参数的变化特征、作用以及他们之间的相互关系,从微观、瞬态角度认识断层失稳滑动的物理本质。接下来在应力与应变空间上描述了地震过程的区域应力路径和局部应变路径,讨论自发地震与诱发地震的应变变形阶段,从另一角度为现场地应力观测以及区域应力分析提供参考。同时探讨了粘滑类型、应力降大小与震级的关系,为研究摩擦粘滑与天然地震的关系提供基础。

研究内容和主要结论如下:

1)三维断层扩展模型的实验结果显示,岩桥区断层贯通是一个快速过程,先多点局部扩展,后跳跃式连接。在断层贯通之后,样品整体崩跨之前,存在一个相对稳定的阶段,持续时间约几十毫秒。这为全程研究断层扩展过程提供机会。

2)通过多组双剪模型、斜面剪切模型和拐折模型的粘滑实验的实验模拟,发现了断层粘滑失稳过程的演化具有特定的模式,可以划分为三阶段:预滑动阶段、高频震荡阶段、低频调整止滑阶段。失稳应力降不等同于地震,地震是应力降过程中的高频振荡阶段。该模式不受加载方式影响,是粘滑失稳过程的固有特征。系统一旦进入预滑状态,就进入了不可逆的地震过程,会依次完成各个阶段进程。

3)粘滑模型实验结果显示,一次应力降过程可能出现1~3次高频振荡,形成“单震”事件、“双震”事件和“三震”事件.双剪模型的失稳模式单一,只发生“单震”事件,斜面剪切模型和拐折模型则可能产生“双震”事件和“三震”事件,显示了多点震源错动现象.从速度频谱看,双剪模型含有三个主频峰值,斜面剪切模型具有******特征,拐折模型只有一个主频率峰;从子事件持续时间看,斜面剪切模型的高频振荡持续时间最短,双剪和拐折模型类似;从各子事件发生间隔看,斜面剪切模型几乎是连续发生,拐折模型则具有几十毫秒的“平静期”.根据声发射的定位,各子事件的震源出现于断层的不同位置.

4)从几何结构上看,双剪模型、斜面剪切模型和拐折实验所模拟的断层为近似平直断层.从变形结构看,这些貌似简单的断层模型呈现出一种复杂而稳定的变形图像和非均匀的波动.在断层失稳之前,其预滑在空间上分布是不均匀的,会产生局部剪应变集中.在现场地应变观测中应注意这一基本现象.在总体应变能或应变强度基本不变的情况下,局部主应变轴的瞬时转动可以造成在断层带上剪应变与正应变的分配变化,破裂先从一个小区域开始,它使得临近区域的应力增加,导致破裂扩展,引发断层失稳.弹性回跳模型的力学机制可以用应变轴旋转过程来表达.

5)使用双剪粘滑模型模拟自发地震和诱发地震的区域加载过程,利用应变观测系统多点连续观测发震断层附近的局部应变变化.在应力与应变空间上描述了地震过程的区域应力路径和局部应变路径.结果表明,远场动力学过程或者断层加载的方向与幅度难以从近断层带的应变观测中推测反演,近断层带的变形状态主要受构造部位控制,各点的应变路径明显不同.宏观加载应力路径与局部应变路径响应的转换阶段一致,存在一定映射关系,由多个局部应变获得的平均应变路径可能推测区域加载阶段,但加载主方向与近断层平均应变方向存在系统偏差.断层局部变形路径具有明确的物理意义,在γ-⊥空间的走向标明了断层所处的变形阶段.自发地震的应变路径可以划分为三个部分:应变积累阶段、剪应变的线性偏离阶段和失稳滑动阶段.诱发地震的应变路径包括四个阶段:正斜率的应变积累阶段、负斜率的稳态滑动阶段、亚稳态应变僵持阶段、扰动失稳滑动阶段.自发地震与诱发地震的应变路径差异较大,可以考虑从应变路径上判别断层稳定性与可能的地震类型.

6)通过三种结构模型的粘滑地震实验模拟,利用高频速度连续观测系统获得了地震失稳过程的速度特征,讨论了最大位移量的选取方法,估算了实验室粘滑型地震的矩震级,探讨了粘滑类型、应力降大小与震级的关系。结果表明,实验室粘滑型地震的震级范围为-4。4~-3级,断层构造面的差异对各种粘滑模型的地震震级分布有明显影响。通过对比分析实验室地震、矿山微震、诱发微震及小震震群,确认在小尺度破裂滑动的范围内,应力降与地震震级没有明显相关性。决定地震震级的主要因素应当是震源尺度。

第二篇mpa毕业论文样文:基于E_(v2)的港区陆域高填方工后沉降预测方法研究及稳定性分析

在我国西南地区内河港口工程的建设中,经常会遇到大面积陆域高填方工程,高填方的不均匀工后沉降将直接影响到陆域工程的稳定性,并对结构物的安全及正常运营构成威胁.因此如何有效地预测陆域高填方的工后沉降并准确评价其稳定性是当前港区陆域高填方工程中亟待解决的关键技术问题之一.目前在德国等其他欧洲国家已经广泛应用二次变形模量Ev2作为控制工后沉降的检测指标,我国仅仅初步应用于铁路地基上,在公路、港区陆域填方、库岸等工程的设计规范中还没有相关规定,为此本文提出基于Ev2的港区陆域高填方工后沉降预测方法研究及稳定性评价.为了达到对陆域高填方工后沉降的有效预测和准确评价其稳定性,本文采用试验研究、理论分析和数值模拟等手段,在对二次变形模量Ev2进行深入系统的理论和试验研究的基础上,提出了基于指标Ev2的港区陆域高填方地基工后沉降的预测方法,进而对陆域高填方的稳定性进行评价.本文所做的研究工作和得出的主要成果如下:

(1)依据Ev2的现场测试技术原理,采用击实筒制作室内测试试件研究有侧限条件下的Ev2室内测试方法,并通过对试验装置的有限元数值模拟分析验证室内试验方法的可行性.研究结果表明,室内测试试验与有限元分析结果具有良好的一致性,且室内试验装置的边界限制对测试结果可以忽略不计.

(2)在Ev2室内测试方法研究的基础上,对不同工况下的大量试件的Ev2值进行了测试,并分析含水率、孔隙比、压实度等因素对Ev2的影响规律.研究结果表明,含水率、孔隙比、以及土体级配对Ev2都有不同程度的影响,当土体处于最优含水率时,土体的Ev2值达到峰值;在级配良好时,土体的Ev2值较大;试验研究还发现土体的Ev2值随着土体孔隙比的增大而呈现减小的趋势;在相同含水率情况下,土体的Ev2值随着土体压实度的增大而呈现增大的趋势.

(3)依据二次变形模量Ev2的现场测试原理,建立填方地基模型进行了二次变形模量模型测试试验和数值模拟研究,并采用体积法制作与填方地基模型压实度一致的击实试件,进行室内测试.研究结果表明,模型试验结构槽的边界效应可以忽略不计,同时模型试验与有侧限条件下的Ev2室内测试试验结果吻合良好.基于上述大量试验结果,本文提出了一种室内测试二次变形模量Ev2的方法,该方法具有测试方便、快捷、成本低廉的特点,可为高填方地基回填料的选取提供依据,并对设计和施工提供一定的指导作用.

(4)在Ev2室内试验研究的基础上,基于弹塑性理论,对二次变形模量Ev2进行了理论推导,获得了二次变形模量Ev2的理论计算公式.通过理论计算值与室内试验测试值的对比分析表明,理论计算值与试验测试值吻合良好.因此本文提出的二次变形模量的Ev2值的理论计算公式是可行的.

(5)在Ev2的理论和试验研究的基础上,通过理论分析发现,对高填方地基沉降起主要作用的是填方土体的高度以及填方土体的变形模量,据此本文基于弹塑性理论建立了二次变形模量Ev2与工后沉降的经验关系式,并提出了基于指标Ev2的港区陆域高填方地基工后沉降评价方法.同时考虑到目前国内在港区陆域高填方地基中常用K30指标,为此本文进一步通过数值模拟的方法研究了二次变形模量Ev2与地基系数K30的相关关系,结果表明二者的相关性良好.

(6)运用本文提出的基于指标Ev2的港区陆域高填方地基工后沉降评价方法,对于已建好的高填方工程,可通过现场测试填方地基Ev2值,计算其工后沉降值,与实际观测的工后沉降值进行对比,从而初步判断填方工程是否处于稳定状态;对于拟建的陆域填方工程,可根据设计的要求中允许的高填方工程的最大工后沉降值,进而求出其最小的二次变形模量值Ev2,同时可通过室内试验来选取合适的回填料,使其二次变形模量达到要求值.在施工完成后,可通过现场测试其二次变形模量值Ev2,计算其最大工后沉降,与设计值进行对比,从而判定是否满足设计要求.

(7)通过纳溪沟码头高填方工程,元山子沟高填方工程以及重庆垫江某高填方工程的应用表明,基于指标Ev2的港区陆域高填方地基工后沉降评价方法效果良好,对设计和施工具有一定的指导意义。

本文的主要创新点如下:

(1)本文以二次变形模量Ev2的现场测试原理为基础,通过大量的试验研究后,首次提出了一种室内测试二次变形模量Ev2的方法,并与地基模型测试对比,效果良好.(该方法已申请国家专利,专利号:201210075208.0)

(2)本文深入系统的研究了土体含水量、孔隙比、压实度对二次变形模量Ev2的影响,建立了二次变形模量与各影响因素之间的变化规律.

(3)本文运用弹塑性力学理论并在室内试验的基础上,建立了二次变形模量Ev2的理论计算模型,该模型与试验测试的结果吻合良好.

内蒙古快3开奖结果(4)本文基于弹塑性力学理论,推导分析得到工后沉降的主要影响因素,并建立了基于二次变形模量Ev2的港区陆域高填方工后沉降的预测模型,通过工程应用表明该预测模型效果良好.

第三篇mpa毕业论文范文模板:Ⅱ-Ⅵ族无机半导体量子点敏化太阳电池的研究

无机半导体量子点和半导体薄膜是量子点敏化太阳电池(QDSSCs)重要组成部分,直接影响其光伏性能.本文从探索量子点制备的新方法、改变半导体薄膜性质以及量子点在半导体薄膜上的组装方式等方面展开实验研究,以期改善QDSSCs的光伏性能.

本文通过在TiO2中掺入SiO2获得纳米TiO2-SiO2复合薄膜,并应用于QDSSCs.SiO2的掺入既可有效调控纳米TiO2薄膜比表面积、孔容和孔径,增加量子点的吸附量,又可形成SiO2阻挡层能有效抑制电池中电荷复合,提高光电流.利用胶状CdSe量子点敏化TiO2-SiO2复合薄膜制备光阳极,并组装太阳电池.通过交换CdSe量子点表面配体,CdSe量子点可更好地吸附到TiO2-SiO2薄膜里,促进光生电子传输,减少电荷复合机率,提高光电子转换效率.实验结果表明,掺入SiO2和配体交换能改善QDSSCs的光伏性能,MPA包覆的CdSe量子点敏化TiO2-SiO2光阳极制备的太阳电池效率达到1.74%.

本文探索一种新的气—热液(hot-bubbling)方法制备CdSe量子点,从反应时间、Cd:Se浓度比和反应温度三个方面探讨hot-bubbling方法合成的CdSe量子点性能.实验结果表明,该方法能合成光学性能良好、尺寸较均匀和分散性好的闪锌矿型CdSe量子点.

本文利用hot-bubbling方法合成的CdSe量子点敏化TiO2-SiO2复合薄膜,制备太阳电池,探讨其对QDSSCs光伏性能的影响。实验结果表明,太阳电池的光电转化效率达到1。94%,高于经典的热—液注射法(hot-injection)制备CdSe量子点敏化太阳电池效率,完全可与其相媲美,能作为新的量子点制备方法推广使用。

在量子点组装方式上,结合连续离子层吸附(SILAR)技术和自组装单层膜(SAM)技术的各自优点,CdS和CdSe分别采用SILAR法和SAM法组装方式,获得CdS/CdSe量子点共敏化TiO2-SiO2光阳极,并组装电池,组装过程采用水代替有机试剂做溶剂,实现绿色组装路线.新的组装方式既实现高效地利用TiO2-SiO2复合薄膜的微孔和介孔,增加量子点的吸附量,并降低多层沉积带来的层与层之间产生的缺陷态,又实现很好地控制量子点的尺寸,同时,可有效抑制光电子与电解质的复合.详细讨论CdS沉积工艺与CdSe共敏化对TiO2-SiO2/CdS/CdSe光阳极光学性能及其组装电池光伏性能的影响,确定CdS沉积次数和CdSe的最优组合,从微观层面解释该组装方式对太阳电池性能的影响.对其它种类和组合的量子点敏化剂研究有着一定借鉴意义.

第四篇mpa毕业论文范例:混凝土预制块路面力学行为及结构设计方法研究

混凝土预制块路面是由单个小尺寸(平面尺寸通常在30×,30cm以下)预制块体铺筑在砂垫层上形成的一种特殊路面结构,可采用人工或小型机械辅助施工,其施工灵活且受天气影响小,对环境污染少。预制块路面是一种可以拆卸的“活路面”,块体可以重复利用,且便于就地取材,工程成本及环境压力小。因此,预制块路面是一种既经济又环保的路面结构型式。目前在国外高等级公路中已有应用,但在国内高等级公路中的应用还是空白。

内蒙古快3开奖结果预制块路面力学行为及破坏模式与水泥路面和沥青路面有着本质不同,以致在路面结构设计、施工工艺以及养护维修等方面存在较大差异,受适用场合及使用规模的限制,国内缺乏对这种路面结构较为系统深入地研究,目前尚无系统完善的混凝土预制块路面力学行为理论和结构设计方法,对其施工工艺、排水措施、施工质量保证措施、验收标准等也几乎处于空白,因而严重制约了混凝土预制块路面在国内的推广和应用.

论文依托云南磨(黑)至思(茅)高速公路建设,针对混凝土预制块路面力学行为、结构设计方法、路面渗水特性及结构防排水设计、路用性能评价、路面施工工艺及质量保证措施等展开系统深入研究.借助室内大型足尺环道试验场,按1:1比例铺筑不同结构组合的预制块路面,试验段考虑了水泥稳定碎石和级配碎石两种基层型式、考虑了细砂、水泥+细砂、乳化沥青砂浆三种接缝材料和2mm、5mm、8mm、10mm四种接缝宽度、考虑了2cm、4cm、6cm三种砂垫层厚度、块体尺寸为29cm×,19cm×,16cm(长×,宽×,高),通过调整铺砌方式考虑了16cm、19cm、29cm三种块体结构层厚度.

论文取得的主要成果如下:

1、通过承载板试验实测不同结构组合下的预制块路面荷载-弯沉曲线,研究了块体平面尺寸、接缝材料类型、接缝宽度、砂垫层厚度、基层类型等对预制块路面承载力的影响,试验证实了块体层“拱效应”的存在;在荷载作用下块体层表现出“变刚度”的承载力特性,最终揭示了预制块路面承载力机理,

2、提出了临界弯沉、荷载扩散系数、永久变形影响系数等预制块路面结构设计关键参数,通过承载力试验确定了水泥稳定碎石和级配碎石两种基层条件下,不同块体尺寸、砂垫层厚度和不同接缝宽度下的预制块路面临界弯沉值、荷载扩散系数取值范围、永久变形影响系数取值范围,

3、通过室内足尺环道试验测试了在不同标准轴载作用次数下预制块路面平整度和接缝宽度的变化,研究了接缝宽度、砂垫层厚度、块体厚度以及荷载作用次数对预制块路面永久变形的影响规律,建立了混凝土预制块路面永久变形预估模型,

4、通过接缝渗水试验和室内模拟降雨试验研究混凝土预制块路面接缝的渗水特性,研究了接缝材料、接缝宽度对渗水系数的影响,确定了混凝土预制块路面接缝的渗水系数取值范围,建立了预制块路面单位面积(1m2)的渗水量计算方法,

5、运用ANSYS软件建立预制块路面结构的三维有限元模型,针对级配碎石柔性基层和水泥稳定碎石半刚性基层,分析计算了块体厚度、基层厚度、路基模量等对于路表弯沉、基层顶面压应力和基层底面拉应力的影响.计算结果表明路基模量是影响预制块铺面路表弯沉值的最主要因素,块体厚度和基层厚度对于基层底面拉应力有一定影响,

6、建立了以路表车辙深度和基层底面拉应力为控制指标的基于力学的混凝土预制块路面结构设计方法,提出适用于柔性基层的预制块路面车辙深度计算方法和适用于半刚性基层的预制块路面基层底面拉应力计算方法,并给出了相应的轴载换算方法和设计指标容许值范围,

内蒙古快3开奖结果7、提出了适合于高速公路应急车道、服务区的预制块路面典型结构型式,制定了预制块路面施工工艺及质量保证措施,基于论文研究成果指导铺筑了600m混凝土预制块路面试验段,获得了成功.

论文研究成果涉及了预制块路面结构力学行为及结构设计方法、预制块路面结构组合及路用性能评价、预制块路面排水特性及排水结构层设计、预制块路面施工工艺、质量保证措施、质量验收方法以及经济性评价,为推动混凝土预制块路面的应用与发展提供了技术储备.

第五篇mpa毕业论文范文格式:离子液体酸性气体吸收剂的合成、表征及吸收性能研究

工业的飞速发展给人类带来巨大便利的同时,也引发了严重的环境污染问题.在各种行业中,化工以及能源相关产业对环境的污染程度最严重.为了有效地控制并治理因化工生产而造成的污染,绿色化学应运而生,并逐渐成为化工领域的发展趋势.绿色化学的核心内容就是从源头上减少和消除污染物,合理地利用资源和能源并提高循环利用率.

脱除二氧化碳、二氧化硫等酸性气体是一项关乎环境保护、能源利用和化工生产的关键技术.目前,工业上广泛使用有机胺水溶液法、热钾碱法以及石灰石等方法脱除酸性气体.这些工艺技术成熟、成本低、处理量大,但都面临设备腐蚀严重、解吸能耗高、因溶剂挥发而引起二次污染等弊端.离子液体作为绿色化学的重要分支之一,是在室温或相近温度下完全由离子组成的液体物质.离子液体具有几乎无蒸汽压,热稳定性好,分子结构可设计等独特的优势,并在催化、有机合成、萃取分离等众多应用领域逐渐成为研究的热点.若将离子液体作为酸性气体的吸收剂,最大的优势是没有蒸汽压.这将使得离子液体在吸收过程中,不会进入气相.一方面,离子液体不会因为自身的挥发而导致吸收剂的损失;另一方面,解吸后的气体也不会含有吸收液组分.此外,离子液体的结构可设计性特点使其可以按照实际的需求和特殊的目标,设计并合成专用于吸收酸性气体的功能化离子液体.因此,科学界普遍认为离子液体是绿色的、具有光明应用前景的酸性气体吸收剂.

在前人工作的基础上,本文的主要工作是设计并合成了专用于吸收酸性气体的功能化离子液体.分析了离子液体的结构与物理化学性质的规律后,本文选择性地合成了四烷基季胺氨基酸离子液体,其中四乙基季胺L丙氨酸是当时粘度最低的功能化离子液体,且具有良好的CO2吸收性能.在此基础上,继续合成了一系列低粘度的非对称四烷基季胺有机酸离子液体.实验结果表明,全取代有机酸离子液体吸收CO2的容量(以质量比计)高于其他所有功能化离子液体.同时,一取代有机酸离子液体也是首次发现的吸收SO2容量最高、吸收速度最快的功能化离子液体.这些发现证明了从分子结构的角度设计并合成功能化离子液体思路的正确性,极大地推动了离子液体作为绿色高效酸性气体吸收剂的应用.随后,本文选择了合成路线短、粘度低、吸收速率大的功能化离子液体与工业中广泛使用的有机胺—一N-******二乙醇胺复配为混合液;研究混合液的物理化学性质与温度的关系以及混合液的吸收性能.希望通过将离子液体作为活化剂使用以减低工业应用成本,并加快离子液体作为酸性气体可逆吸收剂的产业化进程.通过这些工作,本文得到以下结论:

(1)离子液体的粘度与结构的变化规律:通常,增长阳离子的烷基侧链会导致粘度的增高.当烷基链的碳原子数相同时,增多碳链分支将会加大粘度.此外,咪唑环阳离子2号位的******化、阳离子侧链的氟化以及阳离子对称性的提高都会增大粘度.阴离子对离子液体的粘度有明显的影响.一般情况下,平面结构的阴离子构成的离子液体粘度较低;而非平面构型、对称性好的阴离子构成的离子液体粘度相对较高.与阳离子类似,增大阴离子的体积和摩尔质量,增长阴离子的侧链长度,也会升高离子液体的粘度.残留的水或有机溶剂也会降低离子液体的粘度,而残余的卤素则会升高粘度.

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内蒙古快3开奖结果(2)低粘度的氨基酸离子液体吸收速率大:选择空间伸展性好的四烷基季胺作为阳离子和氨基酸阴离子构成氨基酸功能化离子液体.因阴阳离子之间的空间间隙大,氨基酸阴离子的摩尔质量和体积小,合成的氨基酸离子液体的粘度较文献已报道的功能化离子液体低.其中四乙基季胺L-丙氨酸([N2222][L-Ala])离子液体在25℃时粘度仅为81mPa·,s,是当时粘度最低的功能化离子液体.将其作为吸收剂进行CO2吸收的实验结果表明:该离子液体吸收CO2的机理与有机伯胺(如MEA)和仲胺(DEA)以及其他含氨基功能化离子液体(如3-丙胺基-******咪唑四氟硼酸盐)类似,均是两分子的吸收剂与一分子的CO2生成氨基甲酸盐类化合物.低粘度的氨基酸离子液体吸收CO2的速率大,是有机胺的2至5倍.高吸收速率是因为离子液体较低的粘度,有利于CO2在液相中的扩散和传质.并且,合成氨基酸离子液体属于酸碱中和一步反应法,合成过程简单,成本较低,纯度较高.因此,该类型的离子液体在酸性气体吸收领域有潜在的应用价值.

内蒙古快3开奖结果(3)全取代有机酸离子液体具有较高的CO2吸收容量:根据阳离子结构与离子液体粘度的规律,选择非对称四烷基季胺—丁基三乙基季胺([N2224])为阳离子,以合成粘度更低的离子液体;选择有机酸作为阴离子,以降低合成成本.本文有目标地合成了非对称性四烷基季胺有机酸([N2224][carboxylate])离子液体.该离子液体易和水结合,处于盐-水复合物的状态.因为水的存在,全取代有机酸离子液体的粘度较低,但热稳定性较差.研究结果表明:水和阴离子有一定的作用力,水与盐的摩尔配比越小,相互作用力越大.吸收CO2的实验结果表明:全取代有机酸离子液体表现出较强的CO2亲和力,[N2224][CH3COO]的吸收容量比其他以有机酸为阴离子的所有离子液体高.此外,吸收实验结果还表明:有机酸阴离子的摩尔质量越大,有机官能团越多,吸收CO2的能力越弱;温度越高,吸收容量越低;水含量越高,吸收容量越低.

(4)一取代有机酸离子液体具有优异的SO2吸收性能:选择二元有机酸作为阴离子时,若只中和阴离子中的一个活性氢,就可获得非对称四烷基季胺一取代有机酸([N2224][H-carboxylate])离子液体.该离子液体的粘度比全取代有机酸离子液体高,但其热稳定性好.吸收SO2的实验结果表明:[N2224][H-carboxylate]是目前吸收SO2耗时最短、吸收容量最高的功能化离子液体.吸收机理的研究结果表明:SO2破坏了离子液体中原本的分子间氢键,并作为媒介帮助两个羧基形成一个以分子内氢键为主体的八元环结构,该环结构在高温和真空条件下不稳定,故而SO2的解吸率高,离子液体重复吸收性能优良.虽然一取代有机酸离子液体具有较强的SO2亲和力,但由于其本身的弱酸性,该离子液体吸收CO2的能力很弱(甚至比普通离子液体还低),这一研究表明了一取代有机酸离子液体具有应用于分离SO2和CO2的潜在优势.

(5)离子液体与MDEA混合液的物理性质独特,吸收C02性能优良:本文选择了三类离子液体作为添加剂与MDEA复配为混合吸收液,分别是[emim][BF4],[N1111][Gly]知[N2222][L-Ala].按照不同摩尔配比制备的混合液物理化学性质独特,表现出与纯MDEA或是纯离子液体不同的变化规律.首先,混合液的密度并非随温度的升高而线性地下降;混合吸收液的体积膨胀系数较小,表明了温度对混合液的体积影响较弱;不同配方混合液的超额摩尔体积均为负值,表明了各组分之间发生了有效地分子结构堆积.其次,不同于纯有机溶剂,混合液的粘度随温度的变化规律并不符合阿仑尼乌斯公式,而符合Vogel-Tammann-Fulchers公式.最后,即使纯离子液体与混合液所表现出相似的表面张力值,但表面张力受温度的影响却不相同.MDEA与离子液体混合液的表面张力受温度的影响更小.且添加离子液体可以一定程度上抑制MDEA水溶液的挥发性.

离子液体在混合液中起到活化剂的作用:一方面,可提供活性质子氢,参与到化学反应中,提高混合液的吸收容量和吸收速率;另一方面,离子液体可以抑制MDEA和水的挥发性,提高生产过程中的绿色性,降低设备腐蚀程度和解吸能耗。吸收实验结果表明:[emim][BF4]作为普通离子液体与纯MDEA混合后,混合液吸收性能类似于MDEA水溶液的吸收性能,证明了[emim][BF4]作为物理溶剂和MDEA复配应用于工业吸收的前景;添加[N1111][Gly]和[Nzzzz][L-Ala]氨基酸功能化离子液体在低压条件下(小于0。3MPa)可以促进混合液的吸收容量;升高温度使得混合液的吸收容量略有下降,却可以极大地提高混合液的吸收速率;无论添加何种离子液体,均可有效地增大吸收速率;添加氨基酸功能化离子液体更易提高混合液的吸收速率。

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