超臨界甲烷在納米材料中最適吸附壓力的確定

【摘要】：用巨正則 Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ（ＧＣＭＣ）方法模擬了超臨界甲烷在層柱納米材料中的吸附．模擬中，層柱納米材料采用了柱子均勻分布在層板間的模型，非極性分子甲烷采用Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ分子模型，層板墻采用Ｓｔｅｅｌｅ的１０－４－３模型，流體分子與柱子的相互作用采用點－點（ｓｉｔｅ ｔｏ ｓｉｔｅ）的方法計算．得到了甲烷的隨著壓力先增大后減小的超額吸附等溫線．在 Ｔ＝ ２０７．３ Ｋ時，１．０２、１．７０和 ２．３８ ｎｍ孔寬對應(yīng)的最適操作壓力（即對應(yīng)于最大吸附量時的操作壓力）分別為２．４、３．１和３．７ ＭＰａ．然而，在 Ｔ＝２３７．０ Ｋ時，１．０２、１．７０和２．３８ ｎｍ孔寬對應(yīng)的最適操作壓力分別為２．９、３．６和４．９ ＭＰａ，分別比 Ｔ＝２０７．３ Ｋ時相同孔寬下對應(yīng)的最適操作壓力至少高 ０．５ＭＰａ．模擬結(jié)果表明，ＧＣＭＣ方法是研究材料吸附性能的一種強有力的工具． 【作者單位】： 北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院 北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院 北京化工大學(xué)教育部超重力工程研究中心 北京化工大學(xué)教育部超重力工程研究中心
【關(guān)鍵詞】： 超臨界 甲烷 吸附 層柱納米材料 巨正則 Monte Carlo模擬
【基金】：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃基金（G2000048010） 國家自然科學(xué)基金（2977604） 國家高性能計算基金（99118）
【分類號】：O647.3
【正文快照】： 怎樣高效地存儲天然氣是研究者們感興趣的課題．和壓縮存儲相比，天然氣的吸附存儲更經(jīng)濟、更安全、更方便’‘，’‘．由于吸附存儲的溫度一般高于氣體的臨界溫度，所以超臨界溫度下氣體在多孔介質(zhì)中的吸附研究成為近年來吸附領(lǐng)域一個新的研究熱點． 層柱狀納米材料作為一種

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