不同管径碳纳米管中CO2/CH4分离的分子模拟

• 作者: 吕玲红 曹伟 朱育丹 王珊珊 黄亮亮
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 分子模拟 碳纳米管 生物沼气 分离 自扩散 选择性
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 分离工程
• 页码范围: 1736-1742
• 页数: 7页
• 分类号: TQ015.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2014.05.025

摘要

生物甲烷路线在CO2减排和节能方面有很大的应用前景。而对生物沼气的分离是此路线的一个关键问题，特别是在60℃和0.1 MPa下。巨正则Monte Carlo（GCMC）和平衡分子动力学（EMD）的分子模拟方法研究CO2和CH4在不同管径的碳纳米管（CNT）中的吸附和扩散，可以从分子层面研究生物沼气的分离机理。分别计算了CO2/CH4二元混合物吸附量、吸附选择性、自扩散系数和渗透选择性等参数。模拟结果表明：由于碳管的受限空间和CO2与碳纳米管壁面分子之间强相互作用，导致二元等物质的量的混合物CO2/CH4的吸附量和扩散系数的差异。CO2的吸附量和自扩散系数都比CH4的大。渗透选择性在碳管管径达到最接近1 nm时达到最大值，此时混合物的分离过程是吸附控制，而非扩散控制。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吕玲红	南京工业大学材料化学工程国家重点实验室	22	169	8.0	12.0
2	曹伟	南京工业大学材料化学工程国家重点实验室	5	25	3.0	5.0
3	王珊珊	南京工业大学材料化学工程国家重点实验室	4	21	3.0	4.0