混合醇胺溶液体积性质和黏度性质的研究

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混合醇胺溶液作为二氧化碳吸收剂,具备价格低廉、环境友好、吸收效率高、再生能耗低等优点,近年来受到了广泛关注。本文对混合醇胺溶液的热力学性质进行研究,不仅能补充醇胺溶液的基础物性数据,更能为混合醇胺溶液在二氧化碳捕集工业中的应用提供必要的理论依据。实验采用管式密度计和乌氏黏度计测量混合醇胺溶液的密度及黏度。首先测量了五种醇胺(哌嗪(PZ)、2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)、2-乙氨基乙醇(EAE)、二甲基乙醇胺(DMEA)、2-甲氨基-1-丙醇(3DMA1P))水溶液的密度及黏度,并与文献数据进行了比较,验证了测量仪器的准确性与可靠性。然后,测定了哌嗪/2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-乙氨基乙醇/二甲基乙醇胺、2-甲氨基-1-丙醇/单乙醇胺二元溶液,以及哌嗪/2-氨基-2-甲基-1-丙醇/水、2-乙氨基乙醇/二甲基乙醇胺/水、2-甲氨基-1-丙醇/单乙醇胺/水三元溶液的密度和黏度。考察了温度和浓度对二元、三元溶液密度、黏度的影响。基于密度和黏度数据计算了超额摩尔体积、表观摩尔体积和极限偏摩尔体积,黏度B系数、Helper参数以及摩尔流动活化自由能等重要的体积性质和黏度性质。通过体积和黏度性质分析了溶液中的分子间相互作用。相同温度下溶液的极限偏摩尔体积均小于纯组分的摩尔体积,证明了溶液中分子间相互作用的存在。二元和三元溶液的超额摩尔体积均为负值,表明堆积效应和分子间氢键作用占主导地位。PZ+AMP+H2O溶液的d B/d T为负,表明PZ对AMP水溶液的结构具有破坏作用。EAE+DMEA+H2O和3DMA1P+MEA+H2O溶液的黏度偏差均为正值,表明溶液中不同分子间的交叉缔合作用较同种分子间的自缔合作用更强。
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