溴化鋰(li)(li)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)式制冷機(ji)具(ju)有廣闊的(de)(de)市場前景(jing)。在吸(xi)(xi)(xi)收(shou)式制冷系統(tong)中，發生(sheng)在吸(xi)(xi)(xi)收(shou)器中的(de)(de)溴化鋰(li)(li)濃溶液吸(xi)(xi)(xi)收(shou)水蒸氣的(de)(de)過程(cheng)是(shi)(shi)系統(tong)功能實(shi)現(xian)的(de)(de)關(guan)鍵階段(duan)，而提(ti)(ti)高(gao)(gao)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)速率一(yi)直(zhi)被認為是(shi)(shi)提(ti)(ti)高(gao)(gao)系統(tong)效率和(he)減少交(jiao)換面(mian)(mian)積的(de)(de)重(zhong)點。在溴化鋰(li)(li)水溶液中加入少量(liang)的(de)(de)異辛醇等表(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑后，可以(yi)極大地提(ti)(ti)高(gao)(gao)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)過程(cheng)的(de)(de)傳熱傳質能力。表(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑具(ju)有顯著的(de)(de)強化吸(xi)(xi)(xi)收(shou)作(zuo)用，國內外的(de)(de)學者也在這方面(mian)(mian)做(zuo)了許多研(yan)究，但(dan)尚未得(de)到清晰的(de)(de)和(he)公認的(de)(de)解釋。本文采(cai)用分(fen)子動(dong)力學模擬與實(shi)驗(yan)研(yan)究相結合的(de)(de)方法，從(cong)微觀角度研(yan)究表(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)促進(jin)機(ji)理，以(yi)求豐富和(he)改進(jin)現(xian)有的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)活(huo)(huo)性(xing)(xing)劑強化吸(xi)(xi)(xi)收(shou)的(de)(de)理論。

主要研究成(cheng)果(guo)歸納(na)如下：采(cai)用分(fen)(fen)(fen)子(zi)動力學方法研究了溫度(du)對(dui)水的(de)(de)氣液界(jie)面(mian)(mian)微(wei)觀結構(gou)的(de)(de)影(ying)響。發現：液相密度(du)是溫度(du)的(de)(de)減(jian)函數(shu)(shu)，界(jie)面(mian)(mian)厚度(du)是溫度(du)的(de)(de)增函數(shu)(shu)；界(jie)面(mian)(mian)的(de)(de)存(cun)在(zai)對(dui)水分(fen)(fen)(fen)子(zi)局部結構(gou)幾(ji)乎(hu)沒有影(ying)響，但對(dui)水分(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)取(qu)向有影(ying)響：界(jie)面(mian)(mian)處水分(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)偶極方向平行于界(jie)面(mian)(mian)，但隨著溫度(du)的(de)(de)升高，界(jie)面(mian)(mian)對(dui)水分(fen)(fen)(fen)子(zi)取(qu)向的(de)(de)影(ying)響越(yue)來越(yue)小；溫度(du)幾(ji)乎(hu)不改變水分(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)局部結構(gou)；液相處，平均每個水分(fen)(fen)(fen)子(zi)形成(cheng)氫鍵的(de)(de)數(shu)(shu)目幾(ji)乎(hu)穩定于某一數(shu)(shu)值，并且(qie)是溫度(du)的(de)(de)減(jian)函數(shu)(shu)，隨著水分(fen)(fen)(fen)子(zi)到達界(jie)面(mian)(mian)處，氫鍵的(de)(de)數(shu)(shu)目單調減(jian)少。采(cai)用分(fen)(fen)(fen)子(zi)動力學方法研究了溫度(du)和濃度(du)對(dui)溴化(hua)鋰(li)水溶液氣液界(jie)面(mian)(mian)微(wei)觀結構(gou)的(de)(de)影(ying)響。

發(fa)現：溴(xiu)(xiu)化鋰水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)的(de)(de)(de)(de)液(ye)相密度(du)(du)(du)(du)是(shi)濃度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)函數，界面厚度(du)(du)(du)(du)是(shi)濃度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)減函數，而溫度(du)(du)(du)(du)對液(ye)相密度(du)(du)(du)(du)和(he)界面厚度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)影響與濃度(du)(du)(du)(du)對其的(de)(de)(de)(de)影響相反；界面的(de)(de)(de)(de)存在并未影響離子(zi)(zi)(zi)周圍水(shui)(shui)分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)局部結構和(he)取(qu)向(xiang)有序性；隨著溫度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)升(sheng)高，離子(zi)(zi)(zi)周圍水(shui)(shui)分子(zi)(zi)(zi)取(qu)向(xiang)的(de)(de)(de)(de)有序性不再那么明顯；溴(xiu)(xiu)化鋰水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)濃度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)改變對離子(zi)(zi)(zi)周圍水(shui)(shui)分子(zi)(zi)(zi)取(qu)向(xiang)分布的(de)(de)(de)(de)影響不大；溫度(du)(du)(du)(du)和(he)濃度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)改變對離子(zi)(zi)(zi)周圍水(shui)(shui)分子(zi)(zi)(zi)局部結構的(de)(de)(de)(de)影響不大。采(cai)用分子(zi)(zi)(zi)動(dong)力學方(fang)法研(yan)究了醇(chun)類添(tian)加劑(ji)的(de)(de)(de)(de)數目對醇(chun)-水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)混合(he)物(wu)氣液(ye)界面微觀(guan)結構的(de)(de)(de)(de)影響。

模擬結(jie)果表明：醇(chun)分(fen)子(zi)吸附在(zai)氣液界(jie)(jie)面處(chu)(chu)，并在(zai)界(jie)(jie)面處(chu)(chu)優勢(shi)取向；短鏈(lian)醇(chun)具(ju)有較強的(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解性；當(dang)正(zheng)辛醇(chun)、異辛醇(chun)或(huo)正(zheng)癸醇(chun)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)目(mu)較少時，醇(chun)分(fen)子(zi)在(zai)氣液界(jie)(jie)面處(chu)(chu)形(xing)成單層(ceng)，隨著(zhu)醇(chun)分(fen)子(zi)數(shu)(shu)目(mu)的(de)(de)(de)(de)增加，在(zai)氣液界(jie)(jie)面處(chu)(chu)形(xing)成雙層(ceng)；界(jie)(jie)面厚度是醇(chun)分(fen)子(zi)數(shu)(shu)目(mu)的(de)(de)(de)(de)增函數(shu)(shu)。采用分(fen)子(zi)動力學方法(fa)研究了醇(chun)類添(tian)加劑的(de)(de)(de)(de)種類、數(shu)(shu)目(mu)及溴(xiu)化鋰(li)水(shui)溶(rong)(rong)液的(de)(de)(de)(de)質量分(fen)數(shu)(shu)對醇(chun)-溴(xiu)化鋰(li)水(shui)溶(rong)(rong)液混合(he)物氣液界(jie)(jie)面微觀結(jie)構的(de)(de)(de)(de)影響。

模擬結果(guo)表明：正(zheng)烷醇(chun)(chun)分子吸(xi)附(fu)在氣液(ye)(ye)界(jie)面(mian)處，并在界(jie)面(mian)處優(you)勢取向，并且這(zhe)種優(you)勢取向隨(sui)著(zhu)正(zheng)烷醇(chun)(chun)數目(mu)的(de)增加(jia)而更(geng)加(jia)顯著(zhu)；界(jie)面(mian)厚度(du)是正(zheng)烷醇(chun)(chun)數目(mu)和烴基鏈長度(du)的(de)增函(han)數；隨(sui)著(zhu)正(zheng)烷醇(chun)(chun)數目(mu)的(de)增加(jia)，烴基鏈垂直于界(jie)面(mian)的(de)方(fang)向有序性更(geng)加(jia)明顯；離子與正(zheng)烷醇(chun)(chun)中羥基存在著(zhu)相(xiang)互作用(yong)；正(zheng)丁醇(chun)(chun)或(huo)異辛醇(chun)(chun)關于溴化鋰水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)(ye)的(de)溶(rong)解性是溴化鋰水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)(ye)質量分數的(de)減函(han)數，符合鹽析效(xiao)應理論。采用(yong)Daiguji等提出(chu)的(de)模型，將醇(chun)(chun)分子置于吸(xi)收端(duan)溴化鋰水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)(ye)的(de)兩個氣液(ye)(ye)界(jie)面(mian)處，采用(yong)分子動力(li)學(xue)方(fang)法(fa)研究非平衡條(tiao)件下(xia)，醇(chun)(chun)類添加(jia)劑對溴化鋰水(shui)(shui)溶(rong)液(ye)(ye)吸(xi)收水(shui)(shui)蒸(zheng)氣的(de)影響。

模擬結果表(biao)(biao)(biao)(biao)明：正(zheng)丁(ding)醇、正(zheng)已(yi)醇、正(zheng)辛(xin)(xin)醇、異辛(xin)(xin)醇、正(zheng)癸醇均(jun)在溴化(hua)鋰水(shui)(shui)溶(rong)液吸收水(shui)(shui)分子(zi)的(de)過(guo)程中表(biao)(biao)(biao)(biao)現(xian)出強化(hua)作用(yong)，與(yu)實驗(yan)趨勢是吻合的(de)。對(dui)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)進(jin)行了(le)(le)實驗(yan)和(he)分子(zi)動力(li)學研究(jiu)(jiu)。采(cai)用(yong)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)儀測量了(le)(le)常溫(wen)下(xia)水(shui)(shui)、質(zhi)量分數為60%的(de)溴化(hua)鋰水(shui)(shui)溶(rong)液的(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)，與(yu)文獻中的(de)測量值接近。測量了(le)(le)單獨添加(jia)正(zheng)已(yi)醇、正(zheng)辛(xin)(xin)醇、異辛(xin)(xin)醇、仲(zhong)辛(xin)(xin)醇以及兩(liang)兩(liang)混合前(qian)述物質(zhi)后的(de)溴化(hua)鋰水(shui)(shui)溶(rong)液的(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)，發現(xian)添加(jia)兩(liang)種(zhong)添加(jia)劑后溶(rong)液的(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)與(yu)單獨添加(jia)時較(jiao)低的(de)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)值接近。采(cai)用(yong)分子(zi)動力(li)學方法研究(jiu)(jiu)了(le)(le)溫(wen)度(du)、濃度(du)對(dui)水(shui)(shui)及溴化(hua)鋰水(shui)(shui)溶(rong)液表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)的(de)影(ying)響(xiang)。

計算(suan)結果表(biao)明：水(shui)和溴(xiu)化鋰(li)水(shui)溶(rong)(rong)液(ye)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)的(de)計算(suan)值小于實驗值，但隨(sui)著溫度、濃度的(de)變化趨勢與實驗趨勢是一致(zhi)的(de)。采(cai)用分子(zi)動力(li)學方法計算(suan)了分別加有(you)正丁醇、正已(yi)醇、異辛(xin)醇的(de)質量分數為60%的(de)溴(xiu)化鋰(li)水(shui)溶(rong)(rong)液(ye)的(de)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)，發現(xian)添加劑都能一定程度地降低溶(rong)(rong)液(ye)的(de)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)；同時(shi)計算(suan)了加有(you)不同數目正辛(xin)醇的(de)溴(xiu)化鋰(li)水(shui)溶(rong)(rong)液(ye)的(de)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)，發現(xian)溴(xiu)化鋰(li)水(shui)溶(rong)(rong)液(ye)的(de)表(biao)面(mian)(mian)張(zhang)力(li)是正辛(xin)醇數目的(de)減函(han)數，與實驗趨勢一致(zhi)。