金属-有机骨架材料MOF-5的改进与吸附甲烷的巨正则蒙特卡罗模拟 被引量：12

1

作者 曾余瑶 张秉坚 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1493-1497,共5页

根据金属-有机骨架材料(MOFs)的设计思想,在MOF-5(对苯二甲酸为桥联配体,Zn4O金属簇为中心的配位化合物)的基础上设计了10种以Zn4O金属簇为中心(Corner),以不同基团单取代的对苯二甲酸(BDC)衍生物为桥联配体(Linker)的多孔材料.用巨正... 根据金属-有机骨架材料(MOFs)的设计思想,在MOF-5(对苯二甲酸为桥联配体,Zn4O金属簇为中心的配位化合物)的基础上设计了10种以Zn4O金属簇为中心(Corner),以不同基团单取代的对苯二甲酸(BDC)衍生物为桥联配体(Linker)的多孔材料.用巨正则蒙特卡罗(GCMC)模拟方法,计算了这些材料在298K、1-10MPa条件下对甲烷的吸附量,讨论了不同取代基与甲烷吸附量的关系.结果发现,在298K、3.5MPa时甲烷的吸附量主要取决于吸附热,并且以硝基取代的配体构成的MOF分子吸附甲烷效果最好.在此基础上,进一步设计了以四硝基取代对苯二甲酸为桥联配体的MOF-4NO2,该结构在相同条件下对甲烷的超额吸附量为209cm3·cm-3,总吸附量达到228cm3·cm-3,比美国能源部(DOE)提出的甲烷吸附材料应用要求标准高26%. 展开更多

关键词 甲烷 金属-有机骨架材料 吸附 巨正则蒙特卡罗

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基于蒙特卡罗的硫化氢吸附-扩散机理 被引量：1

2

作者 贾进章 邢迎欢 +4 位作者 李斌 贾鹏 吴禹默 杨强 王东明 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期845-864,共20页

为了明确硫化氢(H_(2)S)在煤中吸附扩散的微观动力学机理,揭示不同温度、压力对煤吸附H_(2)S分子吸附扩散特性的影响机制,基于巨正则蒙特卡罗(GCMC)、分子动力学(MD)和密度泛函理论(DFT)方法,利用Material Studio软件研究了温度在273.15... 为了明确硫化氢(H_(2)S)在煤中吸附扩散的微观动力学机理,揭示不同温度、压力对煤吸附H_(2)S分子吸附扩散特性的影响机制,基于巨正则蒙特卡罗(GCMC)、分子动力学(MD)和密度泛函理论(DFT)方法,利用Material Studio软件研究了温度在273.15~313.15 K、压力1~1 000 kPa时H_(2)S在气肥煤大分子模型中的吸附扩散特征。结果表明:温度由273.15 K升至313.15 K时,H_(2)S的饱和吸附量由38.34 mL/g降至31.85 mL/g,降低了16.93%,当压力为1 kPa时,温度对吸附量的影响最为敏感。温度为293.15 K时,压力由1 kPa升至1 000 kPa时,最可几相互作用能由-39.391 kJ/mol升至-34.301 kJ/mol,随着压力的增加,最可几相互作用能先快速增加,后缓慢增加。在吸附H_(2)S过程中,H_(2)S的等量吸附热在36.63~41.43 kJ/mol内,为物理吸附,等量吸附热随着吸附量的增加呈现出负指数变化;H_(2)S的吉布斯自由能ΔG为-3.57~-24.57 kJ/mol,吸附熵ΔS为-0.126~-0.194 8 kJ/(mol·K),随吸附量升高ΔG和ΔS的绝对值线性降低,H_(2)S的吸附自发性和系统的混沌程度均降低。H_(2)S与气肥煤的相互作用能为-492.47~-3 390.95 kJ/mol,以范德华能为主,占总能量的58.67%,以静电能为辅,占41.33%,随着吸附量的增加,相互作用能绝对值增加,吸附量与相互作用能的变化具有一致性。H_(2)S与羧基的相互作用最强,羟基次之,H_(2)S在—OH、—COOH、—C=O周围存在双层吸附。温度由273.15 K升至313.15 K,H_(2)S分子的扩散系数由1.066×10^(-10)m^(2)/s升至2.025×10^(-10)m^(2)/s,温度升高会导致原本闭合的孔吼孔道打开,增加裂隙的连通性,温度升高,增加H_(2)S分子平均自由程,使得H_(2)S扩散能力增强,H_(2)S扩散活化能为11.206 kJ/mol。H_(2)S相对体积分数分布呈现多峰结构,H_(2)S在气肥煤大分子模型中呈层状结构分布。H_(2)S的极限吸附热为42.898 kJ/mol,H_(2)S与煤体上—OH、—COOH、—C=O活性基团产生氢键作用,H_(2)S在吸附初期存在微弱的化学吸附。 展开更多

关键词 硫化氢 吸附-扩散 巨正则蒙特卡罗 分子模拟 吸附机理

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噻吩分子及其与异辛烷二元混合物在MCM-22分子筛中吸附的蒙特卡罗模拟 被引量：3

3

作者 张国 白福全 +4 位作者 周欣 刘涛 潘清江 付宏刚 张红星 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第2期218-222,共5页

应用巨正则蒙特卡罗模拟方法研究了噻吩分子以及噻吩与异辛烷混合物在MCM-22分子筛中的吸附和分布.通过模拟获得了噻吩分子在MCM-22分子筛中不同温度(298、363和393K)下的吸附等温线和等量吸附热,以及298K时噻吩和异辛烷分子二元混合物... 应用巨正则蒙特卡罗模拟方法研究了噻吩分子以及噻吩与异辛烷混合物在MCM-22分子筛中的吸附和分布.通过模拟获得了噻吩分子在MCM-22分子筛中不同温度(298、363和393K)下的吸附等温线和等量吸附热,以及298K时噻吩和异辛烷分子二元混合物在MCM-22分子筛中的吸附及分布情况.结果表明,吸附温度和吸附压力对噻吩分子在MCM-22分子筛吸附都有影响,但等量吸附热受温度和吸附量影响较小.对于二元混合物的吸附,噻吩和异辛烷在分子筛中存在竞争吸附过程,噻吩能够大量吸附在MCM-22分子的十元环和超笼中,而异辛烷主要吸附在MCM-22分子筛的超笼系统,从而可以将噻吩分子与异辛烷分子分离开来. 展开更多

关键词 巨正则蒙特卡罗模拟 MCM-22分子筛 噻吩 异辛烷

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H2在二维共价有机骨架上吸附的蒙特卡罗模拟研究 被引量：3

4

作者 刘秀英 于景新 +3 位作者 李晓东 何杰 张丽英 樊志琴 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期296-302,共7页

使用巨正则蒙特卡罗方法预测H2分子在六种具有不同结构和组分的二维共价有机骨架材料(2D COFs)中的物理吸附行为.研究结果表明:(1)在所研究的温度和压力范围内,ILCOF-1表现出最优异的氢存储性能,是目前2D COFs中储氢量最高的材料之一;其... 使用巨正则蒙特卡罗方法预测H2分子在六种具有不同结构和组分的二维共价有机骨架材料(2D COFs)中的物理吸附行为.研究结果表明:(1)在所研究的温度和压力范围内,ILCOF-1表现出最优异的氢存储性能,是目前2D COFs中储氢量最高的材料之一;其它5种COFs的储氢量低于其它2D COFs中储氢量较高的COF-5,-8,-10和TP-COF,而与COF-1,-6和Pc-PBBA COF相差不多.(2)与3D COFs相比,本文所研究的所有COFs的储氢量均低于目前储氢量最高的COF-105和COF-108;除ILCOF-1外,其它5种COFs材料均低于COF-102和COF-103.根据模拟计算的结果,分析了表面积、孔直径和等量吸附热等因素对COFs储氢性能的影响.对COFs储氢能力的强化提出了一些建设性意见. 展开更多

关键词 氢吸附 共价有机骨架 巨正则蒙特卡罗方法

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芳香类化合物在ITQ-1分子筛中吸附特性的蒙特卡罗模拟 被引量：2

5

作者 侯廷军 朱丽荔 +2 位作者 徐筱杰 计明娟 叶学其 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期230-233,共4页

用巨正则统计系综蒙特卡罗模拟研究了苯、甲苯以及间二甲苯分子在ITQ 1分子筛中的吸附特性 .从这 3种分子的粒子分布云图上 ,可发现分子的扩散和吸附主要在十二元环超笼内发生 ,在十元环通道内的吸附和扩散则相对较难 .从一系列不同压... 用巨正则统计系综蒙特卡罗模拟研究了苯、甲苯以及间二甲苯分子在ITQ 1分子筛中的吸附特性 .从这 3种分子的粒子分布云图上 ,可发现分子的扩散和吸附主要在十二元环超笼内发生 ,在十元环通道内的吸附和扩散则相对较难 .从一系列不同压力下的蒙特卡罗模拟还预测了 3种分子的吸附等温线 ,预测结果与实验结果相符 .这 3种分子在一定压力下 ,都可通过十元环通道或连接十二元环超笼的十元环窗口到达分子筛孔道内部 ,达到较好的吸附平衡状态 . 展开更多

关键词 巨正则统计系综蒙特卡罗模拟 ITQ-1分子筛 吸附 芳香类化合物

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多孔材料应用于二氧化碳捕获的理论模型与模拟方法 被引量：2

6

作者 吕坤 林震川 +2 位作者 韦煦 白占辉 林洪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第23期108-113,共6页

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

关键词 碳捕获与封存技术 第一性原理计算 巨正则蒙特卡罗模拟

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气态碘在COF-103上吸附的理论研究 被引量：1

7

作者 童大银 赵耀林 +4 位作者 王禹齐 韩子彤 王杰 张俊 喻晨曦 《高等学校化学学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2024年第1期84-93,共10页

采用第一性原理和巨正则蒙特卡罗方法,模拟研究了气态碘分子(I2)在共价有机框架材料(COF-103)中的吸附行为,并讨论了气态氧化物、氯化物和挥发性有机化合物(VOCs)等杂质气体的竞争吸附影响.结果表明,I2偏向以垂直方式吸附于COF-103苯环... 采用第一性原理和巨正则蒙特卡罗方法,模拟研究了气态碘分子(I2)在共价有机框架材料(COF-103)中的吸附行为,并讨论了气态氧化物、氯化物和挥发性有机化合物(VOCs)等杂质气体的竞争吸附影响.结果表明,I2偏向以垂直方式吸附于COF-103苯环的碳原子位,其中,长程色散相互作用具有重要的贡献,色散能在吸附能中的占比最多可达46%.I2与COF-103之间存在少量电荷转移,且可能形成具有弱共价相互作用的次级键.杂质气体中苯分子(C6H6)的吸附能和等量吸附热最大,与COF-103的亲和性最强,并且可以占据I2的吸附位点,从而引起I2吸附量的显著降低. 展开更多

关键词 气态碘吸附 共价有机框架 第一性原理 巨正则蒙特卡罗

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高连通性硼氮COFs材料设计及其甲烷吸附性能模拟研究

8

作者 杨朋辉 李晓东 +2 位作者 王耀东 张慧东 黄晓玉 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期212-217,共6页

采用密度泛函理论(DFT)方法,基于立方体构筑单元(—B_(4)N_(4)O_(12)—)理论设计得到了5种新型高连通性硼氮共价有机骨架(BN-COFs)材料。对5种材料结构进行理论表征,并采用巨正则蒙特卡罗(GCMC)方法模拟研究了250K、298K和350K(K=273.15... 采用密度泛函理论(DFT)方法,基于立方体构筑单元(—B_(4)N_(4)O_(12)—)理论设计得到了5种新型高连通性硼氮共价有机骨架(BN-COFs)材料。对5种材料结构进行理论表征,并采用巨正则蒙特卡罗(GCMC)方法模拟研究了250K、298K和350K(K=273.15℃)温度下材料对甲烷(CH_(4))的吸附性能。结果表明:5种材料中BN-COF-5对CH_(4)的吸附性能最佳,在250K、298K和350K下的最大CH_(4)吸附量分别为237.41cm^(3)(STP)/cm^(3)、177.76cm^(3)(STP)/cm^(3)和117.86cm^(3)(STP)/cm^(3),最大工作容量(298K,65bar→5bar)为119.46cm^(3)(STP)/cm^(3)。CH_(4)分子在骨架中的质心密度分布结果表明,CH_(4)的最佳吸附位点处于(—B4N4O12—)团簇以及线性配体形成的角落附近。所设计的高连通性BN-COFs具有良好的CH_(4)吸附性能,可为实验上研究开发新型CH_(4)吸附剂提供一定的理论参考。 展开更多

关键词 共价有机骨架 甲烷储存 巨正则蒙特卡罗 密度泛函理论

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甲烷在AFS型分子筛中的吸附模拟 被引量：5

9

作者 陈善俊 戴伟 +3 位作者 罗江山 唐永建 王朝阳 孙卫国 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第2期285-290,共6页

采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法模拟了甲烷分子在AFS型分子筛中的吸附量,并和Düren等人(Langmuir,2004,20:2683)设计的金属有机骨架中的甲烷吸附量进行比较,发现AFS型沸石分子筛对甲烷分子有很好的吸附性能,AFS型分子筛是中低... 采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法模拟了甲烷分子在AFS型分子筛中的吸附量,并和Düren等人(Langmuir,2004,20:2683)设计的金属有机骨架中的甲烷吸附量进行比较,发现AFS型沸石分子筛对甲烷分子有很好的吸附性能,AFS型分子筛是中低压吸附储存天然气系统中的一种比较理想的吸附剂.采用DubininAs-akhov(DA)微孔分析方法,分析了沸石结构对甲烷储量大小的影响,总结了影响甲烷储量大小的物理因素. 展开更多

关键词 甲烷 吸附等温线 分子筛 巨正则蒙特卡罗 模拟

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二氧化碳/甲烷/氮气二元混合物在有序介孔碳材料CMK-3中的吸附和分离 被引量：9

10

作者 彭璇 张勤学 +1 位作者 成璇 曹达鹏 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2065-2071,共7页

采用分子模拟与吸附理论研究了天然气成分在有序介孔碳材料CMK-3上的吸附和分离.巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)模拟表明,CH4和CO2气体的较优存储条件分别为208K、4MPa和298K、6MPa,其最大超额吸附量分别为10.07和14.85mmo·lg-1.基于双... 采用分子模拟与吸附理论研究了天然气成分在有序介孔碳材料CMK-3上的吸附和分离.巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)模拟表明,CH4和CO2气体的较优存储条件分别为208K、4MPa和298K、6MPa,其最大超额吸附量分别为10.07和14.85mmo·lg-1.基于双位Langmuir-Freundlich(DSLF)模型,使用理想吸附溶液理论(IAST)预测了不同二元混合物在CMK-3中的分离行为,发现吸附选择性SCO2/CH4与SCH4/N2比较接近,在298K和4MPa下约等于3,而N2-CO2体系中的CO2吸附选择性较高,可达到7.5,说明CMK-3是一种适合吸附和分离天然气组分的碳材料. 展开更多

关键词 巨正则系综蒙特卡罗 吸附选择性 理想吸附溶液理论 甲烷 二氧化碳 氮气 CMK-3

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BC_3复合纳米管的储氢性能研究 被引量：1

11

作者 刘秀英 吕刚 +1 位作者 孙卫国 马兴科 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期539-544,共6页

采用巨正则蒙特卡罗方法(GCMC)研究了BC_3复合纳米管的物理吸附储氢性能,获得了该纳米管在不同温度和压强下的吸附等温线,及其在不同条件下的物理储氢吸附量,并和相应的碳纳米管进行了对比研究.结果表明,BC_3纳米管在所有条件下的储氢... 采用巨正则蒙特卡罗方法(GCMC)研究了BC_3复合纳米管的物理吸附储氢性能,获得了该纳米管在不同温度和压强下的吸附等温线,及其在不同条件下的物理储氢吸附量,并和相应的碳纳米管进行了对比研究.结果表明,BC_3纳米管在所有条件下的储氢性能均优于相应的碳纳米管,因而它是一种比碳纳米管更强的氢存储介质,并从纳米管和H_2分子以及H_2分子和H_2分子之间的平均总相互作用能的分布情况等因素出发解释了这两种纳米管有不同储氢行为的原因. 展开更多

关键词 BC3纳米管 储氢 巨正则蒙特卡罗方法(gcmc)

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氚钛薄膜靶中氚深度分布的反演 被引量：4

12

作者 胡广春 张伟光 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期259-262,共4页

金属氚化物中体相氚的总量和深度分布测定是体相中氚行为研究的难点,利用氚β衰变诱发X射线谱的氚分析技术分析了金属薄膜靶中体相氚的深度分布情况,建立了薄膜靶中氚深度分布计算模型,利用Tikhonov正则化方法反演了薄膜靶中体相氚的深... 金属氚化物中体相氚的总量和深度分布测定是体相中氚行为研究的难点,利用氚β衰变诱发X射线谱的氚分析技术分析了金属薄膜靶中体相氚的深度分布情况,建立了薄膜靶中氚深度分布计算模型,利用Tikhonov正则化方法反演了薄膜靶中体相氚的深度分布。反演结果表明,正则化数值算法能够有效提高对薄膜靶法向非均匀性的分辨。 展开更多

关键词 氚钛薄膜靶 正则化 反演问题 蒙特卡罗方法

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氢在单壁碳纳米管中吸附的计算机模拟 被引量：1

13

作者 张超 鲁雪生 顾安忠 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期764-768,共5页

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

关键词 巨正则系综蒙特卡罗 单壁碳纳米管 吸附储氢

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用实验和模拟计算确定SiO_2空心微球的孔径分布 被引量：1

14

作者 乐园 陈建峰 汪文川 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1303-1307,共5页

用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)模拟方法结合统计积分方程(SIE)计算了SiO2空心微球球壳上的孔径分布(PSD).HRTEM、XRD及氮气吸附等实验测试表明,SiO2空心微球的球壳上有无序的介孔孔道.在模拟中,基于实验数据,将SiO2空心微球模型化为具有... 用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)模拟方法结合统计积分方程(SIE)计算了SiO2空心微球球壳上的孔径分布(PSD).HRTEM、XRD及氮气吸附等实验测试表明,SiO2空心微球的球壳上有无序的介孔孔道.在模拟中,基于实验数据,将SiO2空心微球模型化为具有一定孔径分布的园柱孔,流体模型化为Lennard-Jones(LJ)球,流体分子和孔壁间的相互作用采用Wang等人犤10犦最近提出的完全解析的势函数描述.模拟结果显示,用孔径分布拟合的吸附数据和实验吸附等温线吻合良好,说明PSD能够十分有效地表示SiO2空心微球的微孔结构. 展开更多

关键词 SIO2空心微球 巨正则系综蒙特卡罗模拟 完全解析势函数 统计积分方程 孔径分布

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单壁碳纳米管上毒性苯气体净化的分子模拟(英文) 被引量：2

15

作者 彭璇 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2000-2008,共9页

采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法研究了空气中微量苯组分在单臂碳纳米管(SWNTs)上的吸附净化.模拟表明,具有较大孔径的(20,20)纳米管比较适合吸附纯苯蒸汽,而对于移除空气中的毒性苯物质,苯的吸附选择性分别在(12,12)纳米管及4.0 MPa... 采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法研究了空气中微量苯组分在单臂碳纳米管(SWNTs)上的吸附净化.模拟表明,具有较大孔径的(20,20)纳米管比较适合吸附纯苯蒸汽,而对于移除空气中的毒性苯物质,苯的吸附选择性分别在(12,12)纳米管及4.0 MPa时和(18,18)纳米管及0.1 MPa时出现最小值和最大值.为了解释这一异常行为,我们进一步分析了N2-O2-C6H6混合物的局部密度分布、吸附分子构型和概率密度分布,发现(18,18)纳米管内外完全被苯分子占据,而对于(12,12)纳米管,由于存在更强的吸附质-吸附剂相互作用,空气分子更倾向于吸附在管与管之间的间隙.此外,吸附分子的空间有序参数表明大多数苯分子采取"平躺"在纳米管表面的定位,而线性的N2和O2分子则多数平行于孔轴方向.最后研究了温度和苯分子主体相浓度对分离效果的影响.我们发现较大孔中的选择性随着温度的增加比小孔下降更加明显.与此对比,主体相苯浓度对小孔中的选择性起到更加重要的作用. 展开更多

关键词 巨正则系综蒙特卡罗 吸附 分离 苯 空气 碳纳米管

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模型多孔炭中吸附过程的Monte Carlo研究

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作者 马海龙 刘振宇 郭向云 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期418-420,共3页

利用Monte Carlo(MC)方法构造了一种新型的多孔炭模型.该模型是由许多大小相等的"石墨球"构成的,模型中的孔来自球与球之间的空隙.通过巨正则系综Monte Carlo(GCMC)方法,模拟了这个多孔炭模型的氮气吸附实验.得到了多孔炭模... 利用Monte Carlo(MC)方法构造了一种新型的多孔炭模型.该模型是由许多大小相等的"石墨球"构成的,模型中的孔来自球与球之间的空隙.通过巨正则系综Monte Carlo(GCMC)方法,模拟了这个多孔炭模型的氮气吸附实验.得到了多孔炭模型的比表面积、孔径分布等参数.该模型的比表面积约为400m2/g,孔径大小在0.8～1.0nm之间,说明模型中孔径分布处于微孔范围. 展开更多

关键词 多孔炭模型 巨正则系综Monte Carlo(gcmc)方法 BET氮气吸附

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不同碳数脂肪酸甲酯在HZSM-5分子筛中吸附行为的分子模拟 被引量：2

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作者 党宇 李瑞英 +5 位作者 闫昊 刘熠斌 冯翔 金鑫 陈小博 杨朝合 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期543-550,共8页

采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)方法,从反应前驱步骤——吸附出发,在298~473 K下考察了C3~C7直链脂肪酸甲酯在HZSM-5分子筛中的吸附行为。结果表明:HZSM-5催化剂中存在两类吸附位点,分别在孔道交叉处(site I)和直孔道中(site II),并且氢键的... 采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)方法,从反应前驱步骤——吸附出发,在298~473 K下考察了C3~C7直链脂肪酸甲酯在HZSM-5分子筛中的吸附行为。结果表明:HZSM-5催化剂中存在两类吸附位点,分别在孔道交叉处(site I)和直孔道中(site II),并且氢键的形成导致客体分子和site I作用更强;升高温度降低了客体分子和吸附位点的作用强度,使饱和吸附量略有下降。此外,随着碳链长度增加,脂肪酸甲酯的空间位阻增大,体系中氢键数目降低,氢键键长增加,导致长链分子的吸附量显著下降。以上模拟结果从微观角度揭示了温度和链长对脂肪酸甲酯吸附性质的影响,为不同链长油脂分子催化裂解反应特性研究提供了理论指导。 展开更多

关键词 脂肪酸甲酯 HZSM-5分子筛 吸附 巨正则蒙特卡洛(gcmc)

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活性炭表面官能团对苯吸附性能影响的分子模拟 被引量：11

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作者 李小斐 宋坤莉 +2 位作者 赵东风 于澜 李石 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1078-1085,共8页

利用Material Studio(MS)软件构建了具有氢基、羟基、羰基和羧基不同官能团的活性炭结构模型,并使用巨正则蒙特卡洛方法,在微观层面上分析了活性炭吸附苯分子的吸附等温线、等量吸附热、吸附作用能以及吸附构型。结果表明:活性炭中引入... 利用Material Studio(MS)软件构建了具有氢基、羟基、羰基和羧基不同官能团的活性炭结构模型,并使用巨正则蒙特卡洛方法,在微观层面上分析了活性炭吸附苯分子的吸附等温线、等量吸附热、吸附作用能以及吸附构型。结果表明:活性炭中引入羧基和羰基官能团有利于提高其对苯分子的吸附量和吸附速率,且羧基的影响程度要高于羰基;而氢基和羟基的引入,不利于苯分子在活性炭中的吸附。分析原因主要是酸性含氧官能团的引入可以为苯吸附提供高能吸附位点,而羟基和氢基团分别使活性炭极性和炭密度降低,使其对苯的吸附性能下降。 展开更多

关键词 分子模拟 活性炭 巨正则蒙特卡洛方法 苯吸附

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空气中微量1,1,1,2-四氟乙烷吸附分离的分子模拟 被引量：2

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作者 张翔 马聪聪 +2 位作者 张学军 邵晓红 曹达鹏 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1637-1642,共6页

利用实验和巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法研究了N2/HFC-134a(1,1,1,2-四氟乙烷)二元混合物在活性碳纤维(ACF)内的吸附分离.重点讨论了孔径、压强及温度对HFC-134a吸附选择性的影响,为不同条件下吸附空气中的微量HFC-134a提供了理论参考... 利用实验和巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法研究了N2/HFC-134a(1,1,1,2-四氟乙烷)二元混合物在活性碳纤维(ACF)内的吸附分离.重点讨论了孔径、压强及温度对HFC-134a吸附选择性的影响,为不同条件下吸附空气中的微量HFC-134a提供了理论参考.结果表明:较小孔径、低压以及低温条件有利于HFC-134a的吸附分离.在常温下,HFC-134a在带有孔径分布的活性碳纤维材料内的吸附选择性可以达到62,表明我们所制备的活性碳纤维材料可以较好地分离空气中微量的HFC-134a.特别地,在常温和0.41×105Pa下,0.75nm的碳孔对HFC-134a的吸附选择性达到了230.因此,为了有效地吸附空气中的HFC-134a,推荐使用小孔径的碳材料. 展开更多

关键词 巨正则蒙特卡罗方法 吸附选择性 1 1 1 2-四氟乙烷活性碳纤维

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TON分子筛上丁烷异构体吸附行为的分子模拟 被引量：3

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作者 许嘉楠 李强 +1 位作者 秦玉才 宋丽娟 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期46-53,共8页

利用巨正则蒙特卡洛方法,对正丁烷和异丁烷在TON分子筛上的吸附行为进行模拟研究。模拟273,303,373 K下,正丁烷、异丁烷分子在TON分子筛上的单组分吸附等温线,并进行Langmuir,Langmuir-Freundlich,Toth吸附等温线模型拟合,分析其吸附势... 利用巨正则蒙特卡洛方法,对正丁烷和异丁烷在TON分子筛上的吸附行为进行模拟研究。模拟273,303,373 K下,正丁烷、异丁烷分子在TON分子筛上的单组分吸附等温线,并进行Langmuir,Langmuir-Freundlich,Toth吸附等温线模型拟合,分析其吸附势能、密度分布、吸附热等性质;然后对等物质的量比的正丁烷/异丁烷混合物的吸附进行模拟,考察丁烷异构体的吸附选择性。结果表明:正丁烷、异丁烷在TON分子筛上的吸附更符合Toth吸附模型;与异丁烷相比,正丁烷在TON分子筛上有更高的吸附量;当正丁烷/异丁烷混合组分在TON分子筛上发生竞争吸附时,正丁烷的吸附量远大于异丁烷的吸附量,可判断TON分子筛对正丁烷相比异丁烷有更好的吸附分离效果。 展开更多

关键词 TON分子筛 正丁烷 异丁烷 巨正则蒙特卡洛方法 吸附行为

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