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甲烷在钠基蒙脱土吸附的第一性原理研究
1
作者 方志杰 李博 +4 位作者 宋昌辉 刘美玲 何秋芝 刘翔 莫曼 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第2期8-14,共7页
随着经济的发展,能源需求日益增加,为了弥补国内少油缺气短板,页岩气的开发成为近期新能源的热点,探索页岩气储存规律是页岩气能源开发的关键所在.本文采用密度泛函理论的第一性原理方法,计算甲烷(CH_(4))在钠基蒙脱土表面和层间的吸附... 随着经济的发展,能源需求日益增加,为了弥补国内少油缺气短板,页岩气的开发成为近期新能源的热点,探索页岩气储存规律是页岩气能源开发的关键所在.本文采用密度泛函理论的第一性原理方法,计算甲烷(CH_(4))在钠基蒙脱土表面和层间的吸附能,对比吸附前后的态密度和物理结构以及差分电荷密度.结果表明:钠基蒙脱土表面吸附中,甲烷最佳选择是桥位,吸附能为-0.08eV,被吸附后甲烷的键长和键角变化率均小于0.96%.层间吸附中,伴随着甲烷吸附量增加,纳基蒙脱土体积向c轴方向线性增加,a、b轴方向则变化不大.总态密度随着吸附量的增加,总能级数量也增加,甲烷分子的分波态密度峰向低能级移动.本文的研究成果,从原子角度分析了甲烷在蒙脱石表面以及层间的吸附能力,为解释页岩气在页岩储存规律提供理论依据. 展开更多
关键词 钠基蒙脱土 第一性原理 甲烷 吸附 态密度
磷石膏制备高强α-半水石膏及高值化利用研究进展 被引量：1
2
作者 张若青 李盛龙 +7 位作者 宋昌辉 周时进 游昕 余秋雨 郭国清 卢文新 张志国 邹菁 《化学与生物工程》 CAS 北大核心 2024年第8期1-8,共8页
工业废渣磷石膏的处理和高值化利用是我国乃至世界性难题,以磷石膏为原料制备高强α-半水石膏是实现磷石膏高值化利用的重要途径。详细概述了以磷石膏为原料转晶制备高强α-半水石膏的预处理方法,比较了各种制备工艺的优缺点,讨论了转... 工业废渣磷石膏的处理和高值化利用是我国乃至世界性难题,以磷石膏为原料制备高强α-半水石膏是实现磷石膏高值化利用的重要途径。详细概述了以磷石膏为原料转晶制备高强α-半水石膏的预处理方法,比较了各种制备工艺的优缺点,讨论了转晶剂的类型及转晶机理,介绍了α-半水石膏在3D打印、工艺美术、自流平砂浆、增强石膏等行业的应用情况,并指出了未来磷石膏制备高强α-半水石膏的重点研究方向。 展开更多
关键词 磷石膏 Α-半水石膏 转晶剂 机理 高值化利用
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光敏聚酰亚胺的合成与应用研究进展
3
作者 宋昌辉 张若青 +2 位作者 王海涛 项坤 邹菁 《纸和造纸》 2024年第4期7-13,共7页
随着科学技术的发展,光敏聚酰亚胺(PSPI)作为一类重要的高性能材料,因其独特的光敏响应特性和卓越的物理化学性能,在光敏材料领域展现出广泛应用前景,并在智能纸基材料的探索中展现出巨大的潜在价值。系统综述PSPI的最新研究进展,不仅... 随着科学技术的发展,光敏聚酰亚胺(PSPI)作为一类重要的高性能材料,因其独特的光敏响应特性和卓越的物理化学性能,在光敏材料领域展现出广泛应用前景,并在智能纸基材料的探索中展现出巨大的潜在价值。系统综述PSPI的最新研究进展,不仅深入剖析了其负性和正性两类材料在结构特征、物理化学性质上的异同,还详尽阐述了各自合成方法以及应用。这一综述旨在为光敏聚酰亚胺材料,尤其是其在智能纸基材料领域的进一步研发与应用,提供有益的理论支持。 展开更多
关键词 光敏聚酰亚胺 合成方法 负性光敏聚酰亚胺 正性光敏聚酰亚胺 智能纸基材料
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钠基蒙脱土吸附二氧化硫的第一性原理计算
4
作者 方志杰 刘美玲 +6 位作者 宋昌辉 林时锴 林雄三 莫曼 何秋芝 周翔 杨惠君 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期666-670,共5页
为了探索黏土矿物对污染气体的吸附作用,以钠基蒙脱土吸附二氧化硫气体分子为例,基于量子力学的第一性原理方法,利用VASP软件模拟计算钠基蒙脱土对SO_(2)气体分子的吸附机理,得出了吸附能、弹性常数与SO_(2)吸附量的关系。结果表明:在... 为了探索黏土矿物对污染气体的吸附作用,以钠基蒙脱土吸附二氧化硫气体分子为例,基于量子力学的第一性原理方法,利用VASP软件模拟计算钠基蒙脱土对SO_(2)气体分子的吸附机理,得出了吸附能、弹性常数与SO_(2)吸附量的关系。结果表明:在表面吸附过程中,钠基蒙脱土的top位和bridge位是SO_(2)气体分子的稳定吸附点位,SO_(2)分子被吸附后其S—O键长从1.78?减小到1.44?,O—S—O键角从119.50°减少到115.31°,而蒙脱土模型的原子键长没有明显变化;在层间吸附过程中,随着SO_(2)分子吸附量的增加,吸附能逐渐减少,蒙脱土模型的体积和c轴方向与SO_(2)吸附量成线性。弹性常数的计算结果表明,随着SO_(2)分子吸附量的增加,蒙脱土弹性常数C_(33)的变化幅度最大,降低了142.27 GPa。钠基蒙脱土结构的体积模量、剪切模量和杨氏模量都随着SO_(2)分子吸附量的增加而减少。 展开更多
关键词 钠基蒙脱土 密度泛函理论 二氧化硫 吸附
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钠基蒙脱土对水分子吸附机理的第一性原理计算
5
作者 方志杰 宋昌辉 +4 位作者 李博 刘美玲 林时锴 林雄三 莫曼 《广西科学》 CAS 北大核心 2023年第4期787-793,共7页
钠基蒙脱土吸水膨胀是造成深部巷道中软岩膨胀的主要原因。为了解决钠基蒙脱土吸水膨胀带来的工程安全问题,本文基于量子力学的第一性原理,利用材料模拟软件VASP计算模拟钠基蒙脱土对水分子吸附的机理,并研究吸附能、弹性常数与吸附量... 钠基蒙脱土吸水膨胀是造成深部巷道中软岩膨胀的主要原因。为了解决钠基蒙脱土吸水膨胀带来的工程安全问题,本文基于量子力学的第一性原理,利用材料模拟软件VASP计算模拟钠基蒙脱土对水分子吸附的机理,并研究吸附能、弹性常数与吸附量之间的关系。计算结果表明:钠基蒙脱土层间吸附水分子之后,体积主要是沿着c轴方向膨胀,体系吸附能与吸水量总体成线性正相关的关系。随着钠基蒙脱土层间水分子吸附量的增多,弹性常数C_(11)、C_(22)、C_(33)大于其他弹性常数,且C_(33)明显大于C_(11)、C_(22)。此外,钠基蒙脱土的体积模量B、剪切模量G、杨氏模量E都随吸水量的增加而减小。该计算结果为解决钠基蒙脱土相关的工程安全问题提供了理论指导。 展开更多
关键词 钠基蒙脱土 第一性原理 水分子 吸附 力学性质
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