基于磷酸三丁酯的低共熔溶剂快速萃取羧酸技术研究

本文创新性地结合密度梯度理论(DGT)与扰动链统计缔合流体理论(PC-SAFT)状态方程，系统研究了(甲醇+水)/(乙醇+水)体系的表面张力特性。通过相平衡计算、多种缔合方案(2B-2B/2B-4C等)和密度泛函理论(DFT)交叉缔合能计算，发现界面存在醇类富集现象，表面张力预测平均偏差低至1.71%-3.41%，为工业混合体系界面行为研究提供了新范式。

　　

^Highlight

PC-SAFT状态方程

PC-SAFT方程基于扰动理论构建，以硬链流体为参考体系，其残余亥姆霍兹自由能^res?由硬链项(^hc?)、色散项(^disp?)和缔合项(^assoc?)组成。该方程通过5个特征参数（如链段数m、缔合能量ε^AB等）精确描述分子间作用力，特别适用于含氢键体系的相平衡计算。

纯组分参数计算

在开展(甲醇+水)/(乙醇+水)双组分体系研究前，需先确定纯物质的PC-SAFT参数和DGT影响参数。研究中对水分子测试了2B/4C两种缔合方案，醇类则采用2B/2C方案，通过饱和蒸气压和液相密度数据拟合获得最优参数组合。

结论

本研究通过PC-SAFT与DGT的联用，成功解析了醇-水体系的表面张力特性。四种缔合方案（2B-2B/2B-2C/2B-4C/2C-4C）的对比表明：甲醇-水体系适用2C-2B方案（平均偏差1.71%），乙醇-水体系则适用2B-4C方案（偏差3.41%）。密度分布曲线揭示界面存在"鸡尾酒效应"——低浓度时醇类在界面富集，但高浓度时该现象消失，这对蒸馏工艺优化具有重要指导意义。