甲烷在中孔分子筛MCM-41中吸附的计算机模拟  被引量:11

Molecular Simulation on Adsorption of Methane in Mesopore MCM-41

在线阅读下载全文

作  者:张现仁[1] 汪文川[1] 

机构地区:[1]北京化工大学化学工程学院,北京100029

出  处:《物理化学学报》2002年第8期680-685,共6页Acta Physico-Chimica Sinica

基  金:国家重点基础研究发展规划(G2000048010);国家自然科学基金(2977604);国家高性能计算基金(99118);北京化工大学教育部超重力工程研究中心资助项目

摘  要:采用巨正则系综MonteCarlo方法研究了甲烷在两个不同孔径的MCM-41中不同温度下的吸附等温线和其在孔中的相行为和排列方式.模拟结果显示,在较小孔径的MCM-41中,流体分子达到毛细凝聚所需的化学位较小,并且观察到两个孔径下计算机模拟得到的亚稳态区域都非常宽,使得层状转变(如果有的话)被包含在这个区域.通过比较两种孔径下达到毛细凝聚后的构型,可以看出,在3.5nm的孔中流体的分子结构出现非常有序的排列,而在5.0nm的孔中则没有.在常温300K时甲烷的吸附的计算机模拟表明,孔壁对流体分子的作用仅仅影响较靠近壁面附近的流体分子的排列,而对孔中间的分子几乎没有影响.Using grand canonical ensemble Monte Carlo method, adsorption isotherms, phase transition behaviors and structures of methane adsorbed in two pores of MCM-41, with 3.5 and 5.0 nm diameters, at 74.05 K and 300 K have been simulated. It is found that capillary condensation occurs at a lower chemical potential for the smaller MCM-41 at 74.05 K, compared that with the pore of 5.0 nm. For the two pore sizes in this study, hysteresis loops of capillary condensations are so wide that layering transitions are found within them. In the two MCM-41 pores at 74.05 K, a highly ordered structure for methane molecules in 3.5 nm pores is observed, in contrast to less ordered arrangement of the molecules for the 5.0 nm pore. When the temperature is increased to 300 K, only methane molecules near the walls of MCM-41 are arranged in order, while the molecules near the centers of pores are arranged almost randomly.

关 键 词:中孔分子筛 吸附 甲烷 吸附材料 MCM-41 计算机模拟 天然气 储存 

分 类 号:O647.3[理学—物理化学]

 

参考文献:

正在载入数据...

 

二级参考文献:

正在载入数据...

 

耦合文献:

正在载入数据...

 

引证文献:

正在载入数据...

 

二级引证文献:

正在载入数据...

 

同被引文献:

正在载入数据...

 

相关期刊文献:

正在载入数据...

相关的主题
相关的作者对象
相关的机构对象