孔活性炭储存CH4的分子模拟

• 作者: 吕玲红 吴迪 曹伟 王珊珊 陆小华
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: CH4 多孔活性炭 吸附 扩散 分子模拟
• 年，卷（期）: 2016,（9）
• 所属期刊栏目: 分离工程
• 页码范围: 3707-3719
• 页数: 13页
• 分类号: TQ015.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20160274

摘要

吸附天然气被认为是未来最具有发展前景的CH4储存方式之一，其中的关键是寻找合适的吸附剂，使其具有良好的CH4吸脱附性能。以纳米多孔碳材料作为多孔活性炭的结构，采用巨正则蒙特卡洛（GCMC）和平衡分子动力学（EMD）的方法研究CH4在纳米多孔碳材料中的吸附和扩散行为，通过考察不同因素的影响，期望获得高的CH4吸附量和自扩散系数。其中，研究的主要因素有：构成多孔碳材料的石墨片微元的大小、多孔碳材料的不同密度、多孔碳材料的表面基团改性。结果表明：多孔碳材料对CH4的吸附受石墨片微元种类和混合比例的影响不大；在所研究的多孔碳材料密度范围内，存在最优密度，能够获得最大的CH4吸附量，此最优密度在0.50 g·cm?3左右，但是多孔碳材料的表面经羟基修饰后，最佳材料密度发生了偏移，此时最优密度在0.72 g·cm?3左右；此外，经表面改性后的多孔碳材料吸附量大小顺序为：CH3> OH > CO > COOH；对于CH4在多孔碳材料中的扩散，总体规律是低的密度，并且经过COOH修饰，其CH4自扩散系数最大。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陆小华	南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室	182	1970	24.0	34.0
2	吕玲红	南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室	22	169	8.0	12.0
3	吴迪	南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室	9	63	3.0	7.0
4	曹伟	南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室	5	25	3.0	5.0
5	王珊珊	南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室	4	21	3.0	4.0