采用巨正则系综蒙特卡罗(Grand Canonical Ensemble Monte Carlo,GCEMC)方法模拟了不同结构参数(管径和管间距)的单壁碳纳米管在不同操作工况(温度和压力)下的吸附储氢性能。由计算结果发现,在不同管间距的情况下,不同的管径对吸附性能...采用巨正则系综蒙特卡罗(Grand Canonical Ensemble Monte Carlo,GCEMC)方法模拟了不同结构参数(管径和管间距)的单壁碳纳米管在不同操作工况(温度和压力)下的吸附储氢性能。由计算结果发现,在不同管间距的情况下,不同的管径对吸附性能的影响不同:在管间距较小的情况下,吸附储氢重量百分比和体积百分比均随管径的增大而增大;在管间距较大的情况下,吸附储氢的体积百分比却随管径的增大而减小。在不同的操作工况下,存在一个最优的管间距,能使吸附储氢的体积百分比达到最大值。通过模拟,得到77K下最接近DOE能量密度标准的碳纳米管结构参数和操作工况。展开更多
目前,由于化石燃料的广泛使用致使大量二氧化碳被排放进入大气,由此导致的温室效应将引发严重的生态灾难。碳捕获与封存(Carbon capture and sequestration,CCS)技术是解决这一困境的有效手段。其中碳捕获技术主要适用于燃煤电厂,包括...目前,由于化石燃料的广泛使用致使大量二氧化碳被排放进入大气,由此导致的温室效应将引发严重的生态灾难。碳捕获与封存(Carbon capture and sequestration,CCS)技术是解决这一困境的有效手段。其中碳捕获技术主要适用于燃煤电厂,包括燃烧后捕获,燃烧前捕获和富氧燃烧捕获3种策略。立足于理论研究,首先根据燃煤电厂应用多孔材料进行碳捕获的流程建立物理模型,并讨论了评估材料碳捕获性能的热力学参数。接下来讨论了理论模拟碳捕获问题的方法,包括巨正则蒙特卡罗模拟与第一性原理计算,并提出了一种兼具第一性原理计算准确性与蒙特卡罗模拟高效性优势的多尺度模拟计算方法,该方法可以准确、高效地预测材料的碳捕获性能。展开更多
文摘采用巨正则系综蒙特卡罗(Grand Canonical Ensemble Monte Carlo,GCEMC)方法模拟了不同结构参数(管径和管间距)的单壁碳纳米管在不同操作工况(温度和压力)下的吸附储氢性能。由计算结果发现,在不同管间距的情况下,不同的管径对吸附性能的影响不同:在管间距较小的情况下,吸附储氢重量百分比和体积百分比均随管径的增大而增大;在管间距较大的情况下,吸附储氢的体积百分比却随管径的增大而减小。在不同的操作工况下,存在一个最优的管间距,能使吸附储氢的体积百分比达到最大值。通过模拟,得到77K下最接近DOE能量密度标准的碳纳米管结构参数和操作工况。
文摘目前,由于化石燃料的广泛使用致使大量二氧化碳被排放进入大气,由此导致的温室效应将引发严重的生态灾难。碳捕获与封存(Carbon capture and sequestration,CCS)技术是解决这一困境的有效手段。其中碳捕获技术主要适用于燃煤电厂,包括燃烧后捕获,燃烧前捕获和富氧燃烧捕获3种策略。立足于理论研究,首先根据燃煤电厂应用多孔材料进行碳捕获的流程建立物理模型,并讨论了评估材料碳捕获性能的热力学参数。接下来讨论了理论模拟碳捕获问题的方法,包括巨正则蒙特卡罗模拟与第一性原理计算,并提出了一种兼具第一性原理计算准确性与蒙特卡罗模拟高效性优势的多尺度模拟计算方法,该方法可以准确、高效地预测材料的碳捕获性能。
