在Visual Studio 2010平台上,开发了界面友好、使用方便的巨正则蒙特卡罗(grand canonical Monte Carlo,GCMC)软件包。通过模拟CH_4和H_2分子在一种金属有机骨架(ZIF-8)材料中的吸附性能,发现在使用现有力场参数的情况下,二者的吸附量...在Visual Studio 2010平台上,开发了界面友好、使用方便的巨正则蒙特卡罗(grand canonical Monte Carlo,GCMC)软件包。通过模拟CH_4和H_2分子在一种金属有机骨架(ZIF-8)材料中的吸附性能,发现在使用现有力场参数的情况下,二者的吸附量均出现低估的现象。使用本模型对骨架力场参数进行优化后再应用到GCMC模拟方法中,结果表明,使用优化后的力场参数模拟得到的吸附数据与实验值吻合,本文开发的模型较为可靠,具有应用到大多数有机骨架材料吸附性能预测中的潜能。展开更多
为了研究封闭单壁碳纳米锥(SWCNC)吸附氢性能,采用雷纳德-琼斯势(L-J)12:6势能模型和巨正则蒙特卡罗方法(GCMC),模拟了5种锥度封闭SWCNC的吸氢过程.在室温高压情况下,顶角分别为112.9°、83.6°、60.0°、38.9°、19.2&...为了研究封闭单壁碳纳米锥(SWCNC)吸附氢性能,采用雷纳德-琼斯势(L-J)12:6势能模型和巨正则蒙特卡罗方法(GCMC),模拟了5种锥度封闭SWCNC的吸氢过程.在室温高压情况下,顶角分别为112.9°、83.6°、60.0°、38.9°、19.2°,对应高度为0.48、0.65、0.62、0.96、1.28 nm的封闭SWCNC,内部与氢的结合能对应分别为0.187、0.165、0.166、0.148、0.103 e V时,得到最大氢吸附量质量分数分别为5.62%、6.47%、7.56%、6.87%、6.65%.结果表明封闭SWCNC的氢吸附量与结构有较大关系,优于在同等条件下的碳纳米管、富勒烯,在吸附存储方面有一定应用价值.展开更多
碳捕获与封存技术是一种较有前景的策略,用来缓解大气中CO_2的过度排放问题,进而使得化石燃料可以持续使用.基于这种策略,涌现了大量具有高CO_2吸附与分离能力的吸附剂材料.多孔芳香骨架材料是比表面积和孔隙度较高的多孔有机聚合物材...碳捕获与封存技术是一种较有前景的策略,用来缓解大气中CO_2的过度排放问题,进而使得化石燃料可以持续使用.基于这种策略,涌现了大量具有高CO_2吸附与分离能力的吸附剂材料.多孔芳香骨架材料是比表面积和孔隙度较高的多孔有机聚合物材料之一,其中具有类金刚石结构的PAFs_303呈现出较好的热力学稳定性.因此我们采用巨正则蒙特卡罗模拟计算探究功能化对多孔芳香骨架材料PAFs_303结构中CO_2/N_2吸附与分离性能的影响.研究结果表明:在低压下,官能团修饰可以有效地提高CO_2/N_2的吸附能力,尤其是303_DHF;高压下,由于孔隙结构的差异, PAFs_303表现出最好的气体吸附能力.对于单组分吸附来说,温度的增加不利于气体吸附.同时官能团的引入有效地提高了气体的选择吸附比(CO_2 vs N_2),且选择性顺序遵循:303_DHF>303_NH_2>303_OH>PAF_303.吸附热和径向分布函数证实了功能化可以有效地提高CO_2/N_2与骨架的相互作用.综上所述,本文强调了功能化效应对CO_2/N_2吸附与分离性的影响,同时也为碳捕获与封存技术中吸附剂材料的设计与筛选提供了理论指导.展开更多
文摘在Visual Studio 2010平台上,开发了界面友好、使用方便的巨正则蒙特卡罗(grand canonical Monte Carlo,GCMC)软件包。通过模拟CH_4和H_2分子在一种金属有机骨架(ZIF-8)材料中的吸附性能,发现在使用现有力场参数的情况下,二者的吸附量均出现低估的现象。使用本模型对骨架力场参数进行优化后再应用到GCMC模拟方法中,结果表明,使用优化后的力场参数模拟得到的吸附数据与实验值吻合,本文开发的模型较为可靠,具有应用到大多数有机骨架材料吸附性能预测中的潜能。
文摘为了研究封闭单壁碳纳米锥(SWCNC)吸附氢性能,采用雷纳德-琼斯势(L-J)12:6势能模型和巨正则蒙特卡罗方法(GCMC),模拟了5种锥度封闭SWCNC的吸氢过程.在室温高压情况下,顶角分别为112.9°、83.6°、60.0°、38.9°、19.2°,对应高度为0.48、0.65、0.62、0.96、1.28 nm的封闭SWCNC,内部与氢的结合能对应分别为0.187、0.165、0.166、0.148、0.103 e V时,得到最大氢吸附量质量分数分别为5.62%、6.47%、7.56%、6.87%、6.65%.结果表明封闭SWCNC的氢吸附量与结构有较大关系,优于在同等条件下的碳纳米管、富勒烯,在吸附存储方面有一定应用价值.
文摘碳捕获与封存技术是一种较有前景的策略,用来缓解大气中CO_2的过度排放问题,进而使得化石燃料可以持续使用.基于这种策略,涌现了大量具有高CO_2吸附与分离能力的吸附剂材料.多孔芳香骨架材料是比表面积和孔隙度较高的多孔有机聚合物材料之一,其中具有类金刚石结构的PAFs_303呈现出较好的热力学稳定性.因此我们采用巨正则蒙特卡罗模拟计算探究功能化对多孔芳香骨架材料PAFs_303结构中CO_2/N_2吸附与分离性能的影响.研究结果表明:在低压下,官能团修饰可以有效地提高CO_2/N_2的吸附能力,尤其是303_DHF;高压下,由于孔隙结构的差异, PAFs_303表现出最好的气体吸附能力.对于单组分吸附来说,温度的增加不利于气体吸附.同时官能团的引入有效地提高了气体的选择吸附比(CO_2 vs N_2),且选择性顺序遵循:303_DHF>303_NH_2>303_OH>PAF_303.吸附热和径向分布函数证实了功能化可以有效地提高CO_2/N_2与骨架的相互作用.综上所述,本文强调了功能化效应对CO_2/N_2吸附与分离性的影响,同时也为碳捕获与封存技术中吸附剂材料的设计与筛选提供了理论指导.
