煤层气在含Al，Si，P和S煤结构模型上吸附的密度泛函理论研究

• 作者: 何冰 何旭 储伟 刘旭东 刘晓强 王晗光 田之悦 薛英
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 煤层气 煤结构模型 掺杂 吸附 密度泛函理论
• 年，卷（期）: 2015,（9）
• 所属期刊栏目: 物理化学(Physical Chemistry)
• 页码范围: 1786-1793
• 页数: 8页
• 分类号: O641
• 字数: 5153字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7503/cjcu20150134

摘要

Al, Si, P和S掺杂石墨烯( X-Graphene, X-Gr, X=Al, Si, P和S)可用来代表具有结构异性的煤结构模型.通过自旋极化的密度泛函理论( DFT)方法,研究了煤层气( Coalbed methane, CBM,主要成分为CH4, CO2和H2 O)在煤结构模型X-Gr上的吸附,并讨论了相应的吸附能、吸附平衡距离、Mulliken电荷转移、电荷密度差分图和态密度.结果表明,含Al 和Si的煤结构模型对CBM的吸附较强,而CBM在P和S煤结构模型的吸附为弱的物理吸附. CBM在X-Gr煤结构模型上的吸附作用随着掺杂元素非金属性的增强而减弱,即Al-Gr>Si-Gr>P-Gr>S-Gr.煤层气中 CO2和 H2 O 吸附在煤炭表面的能力强于CH4,可以通过注入 CO2和H2 O 到煤层中促进 CH4的开采.此外,含Al和Si煤结构与煤层气之间较强的相互作用表明其可以作为CH4, CO2和H2 O的气体传感器.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	储伟	四川大学化学工程学院	109	1193	18.0	26.0
2	王晗光	四川农业大学理学院	12	177	6.0	12.0
3	薛英	四川大学化学学院	38	141	7.0	9.0
4	田之悦	四川大学化学学院	8	31	4.0	5.0
5	何冰	成都师范学院化学生命科学学院	20	29	3.0	4.0
6	何旭	四川大学化学学院	7	47	4.0	6.0
7	刘旭东	四川大学化学学院	4	2	1.0	1.0
8	刘晓强	四川大学化学学院	2	11	2.0	2.0