密度泛函方法研究甲烷與碳材料之間的相互作用

【摘要】：基于密度泛函方法,研究了甲烷在兩種碳材料模型(Armchair和Tip)表面的物理吸附和化學(xué)解離過(guò)程。物理吸附過(guò)程考察了甲烷在兩種模型上7種活性位的吸附能與結(jié)構(gòu)參數(shù),結(jié)果表明,甲烷在碳材料表面傾向于吸附在具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳原子頂位;化學(xué)解離過(guò)程考察了甲烷在兩種構(gòu)型的活性位上的化學(xué)解離過(guò)程,結(jié)果表明,甲烷C—H鍵在Tip模型上比在Armchair模型更容易解離,解離路徑傾向于沿著T2—T6—T5路徑。 【作者單位】： 四川大學(xué)化工學(xué)院;四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 密度泛函方法 甲烷 碳材料 吸附 解離 分子模擬
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)資助項(xiàng)目(2011CB201202)
【分類號(hào)】：O647.31
【正文快照】： 煤層氣是在煤的形成和成熟過(guò)程中產(chǎn)生的[1]。煤層氣的排放對(duì)煤礦安全具有相當(dāng)大的危害[2],而且甲烷的排放將導(dǎo)致非常嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題[3]。因此,發(fā)展高效的煤與瓦斯共采技術(shù)對(duì)煤礦安全、能源生產(chǎn)以及環(huán)境保護(hù)是迫切需要的。煤層氣與煤的相互作用和煤的結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。煤具有三

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