甲烷在層柱微孔材料中的吸附及其微觀結(jié)構(gòu)的模擬

【摘要】：用巨正則系綜方法模擬了甲烷在層柱微孔材料中的吸附及其微觀結(jié)構(gòu).模擬中,層柱材料采用了Yi等人的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(diǎn)—點(diǎn)(site to site)的方法計(jì)算.為了考察甲烷在層柱材料中的相行為,我們模擬了三個(gè)不同孔寬和三個(gè)不同溫度下層柱材料吸附甲烷的情形,得到了它們的吸附等溫線,局部密度分布以及流體分子在層柱微孔中的瞬時(shí)構(gòu)象.在溫度T=74.05 K和T=103.67 K時(shí)模擬了甲烷在層柱微孔中的脫附行為.在T=74.05 K時(shí),觀察到了毛細(xì)凝聚現(xiàn)象和由于吸附、脫附等溫線不重合所形成的迂回滯線環(huán).在T=103.67 K時(shí),吸附、脫附等溫線重合,迂回滯線環(huán)消失.從分子水平出發(fā),分析了吸附,毛細(xì)凝聚時(shí)孔中流體的微觀結(jié)構(gòu),為了解甲烷在層柱材料中的吸附機(jī)理和制備吸附甲烷的層柱材料提供了有益的參考與借鑒. 【作者單位】：北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院100# 北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院100#
【分類號(hào)】：TB383
【正文快照】： 1.引言 層柱狀微孔材料作為一種新型的介孔材料,具有特殊的二維空間和規(guī)則的可控層間距及層柱結(jié)構(gòu),在納米復(fù)合材料,擇型催化材料及吸附材料的開發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用11一刀.因此也引起了一些模擬者的關(guān)心卜刀。天然氣的吸附與存儲(chǔ)一直是人們關(guān)注的問題[6.卜101.甲烷是天然氣

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