分子模拟研究微孔材料对光气吸附扩散性能的影响及材料筛选

• 作者: 孙炜 宁贺佳 彭昌军 杨犁 陈晓锋
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 光气 微孔材料 分子模拟 吸附性能 扩散系数
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 物理化学
• 页码范围: 317-325
• 页数: 9页
• 分类号: O647|O552
• 字数: 5788字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7503/cjcu20180575

摘要

利用分子模拟的方法研究了微量光气(COCl2)在微孔材料中的吸附和扩散性能,并分析了材料结构的影响.结果表明,光气在金属有机框架材料(MOF)和共价有机框架材料(COF)中的吸附等温线主要表现为第Ⅰ类型和第Ⅴ类型吸附.当光气压力较低时,COF材料和含有开放金属位点的材料对其吸附性能较好.通过对不同压力下吸附量的比较发现,吸附达到饱和前,随着压力和孔隙率(VF)的升高,材料对光气的吸附量增大.通过分子动力学模拟研究光气在微孔材料中的扩散性能发现,较强吸附位点的存在不利于光气在孔道中的扩散.通过气体分子在材料中的径向函数分布图及模拟轨迹分析发现,分子协同效应和空间位阻效应相互竞争决定了扩散速率的快慢.综合评价材料的吸附和扩散性能发现,COF-102,COF-300,ZnMOF-74,Zn-DOBDC和PCN-60是理想的吸附材料,这些材料可以应用于环境中光气泄漏的防治.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙炜	武汉工程大学绿色化工过程教育部重点实验室	24	127	7.0	10.0
2	彭昌军	华东理工大学化学与分子工程学院	46	129	7.0	9.0
3	杨犁	武汉工程大学绿色化工过程教育部重点实验室和湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室化工与制药学院	5	13	2.0	3.0
4	陈晓锋	武汉工程大学绿色化工过程教育部重点实验室和湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室化工与制药学院	1	0	0.0	0.0
5	宁贺佳	武汉工程大学绿色化工过程教育部重点实验室和湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室化工与制药学院	1	0	0.0	0.0