甲烷在石墨烯和活性炭上的吸附

【摘要】：以研制新型吸附式天然氣(ANG)吸附劑為目的,比較了甲烷在石墨烯和活性炭上的吸附平衡。首先,在溫度區(qū)間273~293K、壓力范圍0~8MPa,測(cè)試甲烷在比表面積分別為300和2074m2·g-1石墨烯和活性炭上的吸附平衡數(shù)據(jù)。其次,應(yīng)用格子理論導(dǎo)出的通用吸附等溫方程,通過(guò)吸附平衡態(tài)能量分析及10-4-3相互作用勢(shì)函數(shù)求解,確定甲烷分子在石墨烯平面和活性炭上的最大面密度、受到的壁面吸附作用勢(shì)及其在吸附層內(nèi)的作用能。結(jié)果表明,在相同溫度下,吸附甲烷分子在石墨烯上吸附層內(nèi)的相互作用能較其在活性炭上的大,甲烷分子在石墨烯平面上的集聚更為密集。提高石墨烯的比表面積將有效提高甲烷在其上的吸附容量。 【作者單位】： 福建省船舶與海洋工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室集美大學(xué)輪機(jī)工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 甲烷 吸附 石墨烯 活性炭 分子間作用能
【基金】：福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2015J01216) 福建省教育廳科技項(xiàng)目(JA12185)~~
【分類(lèi)號(hào)】：TQ221.11;O647.3
【正文快照】： 殐引言超臨界氣體在吸附劑表面往往呈現(xiàn)出單分子層吸附的特征[1-3],已展開(kāi)的ANG吸附劑的研究主要集中于具有較大比表面積和微孔容積的吸附劑[4]。相較于活性炭,新型碳基材料——石墨烯(GS)的比表面積和微孔容積較小,但由于其為碳原子sp2雜化構(gòu)成的二維蜂窩狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu),可以

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