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化工设计
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清空筛选
六方Fe2N与N掺杂的碳耦合:依赖晶体平面的氧还原电催化活性
结合Materials Studio模拟计算和实验,研究了Fe2N与N掺杂的碳耦合材料的氧还原电催化活性
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模拟极化的分子接触理论:在介电常数预测中的应用
南京大学马海波老师课题组,使用分子接触理论来模拟液体中的微观极化,并在420种纯液体、269种二元有机混合物(3792种单独成分)和46种水混合物(704种单独成分)上进行了测试,取得了非常有效的成果。
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微量水辅助化学气相沉积的高纯度螺旋碳纳米管:大规模合成和生长机理研究
西南交通大学周祚万/孟凡彬课题组发现加入微量水能极大地利于HCNTs的大规模合成。可以得到纯度为~100%的均匀HCNTs,在6 h内HCNTs的产率可达~8,078%,远高于无微量水和其他报道的产率。
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COSMOLOGIC石油化工行业解决方案
石油化工行业面临着得到复杂相平衡热力学数据以提高采油率(EOR)的问题。事实证明,COSMOtherm是解决这些问题的有效工具。作为基于第一原理的预测方法,COSMOtherm可以直接用于计算热力学性质,也可以基于具有明确物理意义的COSMOtherm结果或描述符来构建新模型。可预测性质●极性组分的分配系数●萃取和液-液相平衡●溶解度和固-液相平衡●气体溶解度和复杂混合物的蒸汽压●吸附模型●界面张力●纯化合物的密度和粘度●混合相包括表面活性剂、聚合物和离子液体COSMOtherm可应用于:●预测复杂混合液体的平衡性质●获得最佳解决方案并优化其流程●预测实验无法测量的数据●规划实验设置并减少实验室时间●补充其他理论和实验数据模型石油行业相关功能相平衡和萃取COSMOtherm软件为液相、气相和固相之间的相平衡问题提供了多种解决方法。复杂的任务,例如多组分、多相萃取平衡或带有转移或破坏共沸物的夹带剂的气-液分离,可以通过简单明了的方式建模。溶剂筛选借助溶剂筛选功能,可以确定用于萃取或下油工艺的最佳溶剂、最佳抗溶剂、最具选择性的溶剂。通过对大型溶剂数据库进行虚拟预筛选可以减少所需的测量量,甚至可以支持开发新的改良溶剂。表面活性剂COSMOther利用了少数理论模型之一,预测含有表面活性剂的系统的热力学性质。使用COSMOmic插件,甚至可以预测胶束系统的一些重要特性。聚合物&吸附可以通过COSMOtherm处理没有确定分子量的化合物(例如聚合物、复杂基质(例如活性炭)),尽管需要一些额外的努力才能获得定量预测。例如,可以通过经验QSPR模型处理对复杂基质的吸附,该模型使用从COSMOtherm获得的描述符。聚合物的某些性质,例如在聚合物中的溶解度可以相应地以定性的方式预测,或者通过一些额外的努力以半定量的方式预测。界面张力(IFT)COSMOtherm不仅可以预测水和有机化合物之间的界面张力,还可以预测混合物和非水两相系统之间的界面张力。为了实现这一目标,已经实现了几种方法,其中更简单的方法是基于经验关系的预测水/有机物相分离方法,而更高级的模型则利用COSMOtherm的FlatSurf功能。请参考:DOI:10.1021/ct500266z和DOI:10.2118/169663-MS离子液体COSMOtherm是唯一以与任何其他类别的化合物相同的方式和相同的精度预测离子液体的热力学性质的方法。由于离子液体的阳离子和阴离子被视为独立的物质,因此可以轻松完成大型离子液体筛选任务。 工艺建模与工程仿真可以使用活度系数模型(例如NRTL、NIQUAC或Wilson方程)预测热力学数据提供过程建模与工程(PME)仿真。另外,可以通过COSMOtherm的CAPEOPEN界面为PME供料。
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COSMOLOGIC在环境科学中的应用
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COSMOLOGIC在化学工程中的解决方案
COSMOtherm-通用的预测工具COSMOtherm是量子理论、化学和工程热力学的独特结合,可能是应用范围最广、预测能力最强的热力学性质预测工具,该方法具有极强的普适性,可广泛应用于有机化学的各个功能领域及其它领域,其准确度也基本相同。它已被证明对处理复杂的多功能分子方面效果很好。在处理不常见官能团时,COSMOtherm仍能保持良好的精度,因为它并不是基于特定的集团与相互作用。化工工程师可以用它:1.定量的预测液体混合物的平衡性质2.适用于没有试验数据但感兴趣的化合物3.节省实验时间性质预测1.活度系数2.相图:气-液相平衡及共沸混合物3.相分离:液-液和萃取平衡4.溶剂化自由能和反应化学5.分配系数6.溶解性及固-液平衡7.离子液体8.萃取平衡9.蒸馏夹带剂筛选10.流程模拟的活度系数模型参数主要特点溶剂筛选借助溶剂筛选功能,您可以确定最佳的溶剂、最好的抗溶剂、萃取和下油过程中最具选择性的溶剂。对大型溶剂数据库进行虚拟预筛选可以减少所需的测量量,并能发现意想不到的候选化合物。WhitePaper:Examplesandtheoryregardingsolventscreeningincludingafewexperimentalcomparisons.(PDF)相平衡和蒸馏COSMOtherm软件为解决液相、气相和固相之间的相平衡问题提供了多种方法。复杂的任务(如萃取平衡、用夹带剂改变或打破共沸物的气液分离)也能用简单直接的方式建模。WhitePaper:COSMO-RSApplications-PhaseEquilibriaandSeperations(PDF)离子液体COSMOtherm将离子液体视为阴离子和阳离子的混合物,可以达到与中性溶剂相同的预测精度。这使得它在筛选有潜力的新溶剂方面成为独特而有效的筛选工具。COSMOthermforionicliquids活度系数COSMOtherm也可以用来预测复杂和多官能团化合物的活度系数,其预测精度能与简单化学系统相当。这使得它成为官能团贡献法的完美补充,比如UNIFAC的补充。UNIFAC在处理简单化学系统和定义明确系统时效果很好,但如果涉及更复杂的化合物和化学过程,则很可能失败。WhitePaper: ComparisonofpredictedinfinitedilutionactivitycoefficientswithUNIFACandCOSMO-RS.(PDF)溶液中的反应化学你可以通过结合高级量子化学方法(TURBOMOLE)和溶剂化自由能预测(COSMOtherm)进行反应机制研究。因此,可以预测平衡常数、用半定量的方法甚至预测动力学常数。用这种方法选择反应的最佳溶剂也很简单。过程建模和工程(PME)仿真通过活度系数模型参数的形式(如NRTL、UNIQUAC、威尔逊方程),可以为过程建模和工程(PME)仿真提供预测的热力学数据。或者,过程建模者可以使用COSMOtherm的CAPE-OPEN标准接口向PME提供数据热力学数据。
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