由Walter Chapman和他的同事开发的模型预测了液体溶液的行为
作者:Patrick Kurp
Rice News特别报道
一份重要的国际期刊正在庆祝沃尔特·查普曼(Walter Chapman)共同创造的有影响力的模型诞生30周年。沃尔特·查普曼是赖斯大学化学和生物分子工程的威廉·w·埃克斯(William W. Akers)讲座教授。
美国化学学会出版的《化学与工程数据杂志》(Journal of Chemical and Engineering Data)发表了一篇关于SAFT(统计关联流体理论)的文章，SAFT是一个计算模型家族，是学术界研究人员关注的焦点，在工业上有广泛的应用。
沃尔特•查普曼
”的副主编Gabriele Sadowski在介绍这一问题的社论中写道，与当时存在的其他模型相比，SAFT专门解释了分子间氢键的形成，并给该理论起了个名字:统计关联流体理论。“The SAFT模型开辟了一个全新的应用领域。”
SAFT是由查普曼和他的三位同事开发的，并在1988年、1989年和1990年发表了一系列被高度引用的文章。查普曼在他1988年的博士论文和相关论文中首次描述了SAFT，那一年他在康奈尔大学获得了化学工程博士学位。他的论文指导老师是基思·格宾斯(Keith Gubbins)，他现在是北卡罗莱纳州立大学W.H.克拉克杰出大学化学和生物分子工程教授，也是他的合著者之一。
其他两位分别是伦敦帝国理工学院化学工程系化学物理教授乔治·杰克逊和怀俄明大学化学与石油工程教授马西耶·拉多兹。
最初的SAFT理论及其扩展，许多由查普曼的团队领导，允许研究人员对溶剂、聚合物和表面活性剂的液体溶液的行为做出精确的预测。根据聚合物链中单体间的分子力，研究人员可以预测它们的宏观性能——这在塑料工业中是一项特别重要的能力。
在油气领域，SAFT能够最准确地预测原油体系在高温高压下的性质，并能够预测沥青质的复杂行为。沥青质沉积会造成严重的生产问题。它的准确预测对连续生产至关重要。
SAFT使化学过程的分子设计能够最大化效率，同时最小化对环境的影响。与材料设计相关的其他应用领域的研究还在继续，包括药物传递系统、胶束的表征、脂质双分子层和超支化聚合物，以及预测斑片状胶体的自组装。
Chapman的研究小组还采用了SAFT理论来预测纳米级化学传感器和材料所需的界面性质和分子结构。他随后的研究重点是复杂流体的性能和界面结构，如塑料、油漆、涂料和薄膜。他还研究了天然气水合物和沥青质等系统的性质，这些系统对石油和天然气行业很有兴趣。
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