ZIF-8材料中CH_4/H_2吸附与扩散的分子模拟 被引量：11

1

作者 吴选军 杨旭 +1 位作者 宋杰 蔡卫权 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第24期2518-2524,共7页

采用平衡分子动力学和巨正则系综蒙特卡洛模拟方法对多孔沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-8)中CH4和H2分子的吸附与扩散特性进行了比较研究.结果表明,采用柔性力场能够很好地复制ZIF-8在不同压力或温度条件下的晶体结构,也能准确地计算不同温度... 采用平衡分子动力学和巨正则系综蒙特卡洛模拟方法对多孔沸石咪唑酯骨架材料(ZIF-8)中CH4和H2分子的吸附与扩散特性进行了比较研究.结果表明,采用柔性力场能够很好地复制ZIF-8在不同压力或温度条件下的晶体结构,也能准确地计算不同温度下CH4和H2分子在ZIF-8中的扩散系数,特别是高温下CH4分子因能够摆脱ZIF-8骨架笼口的空间限制而使其扩散系数出现大幅提升.同时,该力场也能粗略地模拟CH4和H2分子在ZIF-8中的等温吸附曲线,通过自编程序得到吸附和扩散平衡时CH4和H2分子在ZIF-8单元晶胞内的几率密度分布数据,并利用VMD软件可视化.结果显示CH4和H2分子在ZIF-8中的优先吸附位置均在大孔中心靠近咪唑环的区域,但CH4分子的优先吸附位置有两个不同层次,而H2分子的优先吸附位置只有一个层次,说明CH4和H2分子在ZIF-8中存在着不同的吸附机理. 展开更多

关键词 分子动力学 巨正则系综蒙特卡洛模拟 沸石咪唑酯骨架材料 等温吸附 扩散系数

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模拟扩散系数的分子动力学方法 被引量：8

2

作者 宋海华 尹小勇 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2005年第5期719-723,共5页

在分析当前应用的各类分子动力学方法的基础上提出一个2参数(即温度松弛时间和压力松弛时间)模型,采用正交实验确定了最优的模型参数,压力与温度松弛时间的最优值均为2fs.在最优条件下跟踪系统的体积变化,最大波动在10%之内.将该模型应... 在分析当前应用的各类分子动力学方法的基础上提出一个2参数(即温度松弛时间和压力松弛时间)模型,采用正交实验确定了最优的模型参数,压力与温度松弛时间的最优值均为2fs.在最优条件下跟踪系统的体积变化,最大波动在10%之内.将该模型应用于不同温度下氩及超临界二氧化碳自扩散系数模拟,并用动力学理论对自扩散系数与温度、压力的关系进行了定性分析,结果与实验值吻合.说明新模型具有稳定而准确的特点. 展开更多

关键词 等温等压 分子动力学 自扩散系数 松弛时间

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基于等温吸附的页岩水分传输特征研究 被引量：9

3

作者 沈伟军 李熙喆 +3 位作者 鲁晓兵 万玉金 郭伟 左罗 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期932-939,共8页

研究页岩的水分传输特征至关重要,不仅有助于认识页岩的物理化学性质,而且也有助于评价页岩气的吸附扩散和流动能力.本文设计了页岩的水分传输实验装置,采用美国伍德福德和中国南方龙马溪组页岩为研究对象,开展了不同温度、不同湿度下... 研究页岩的水分传输特征至关重要,不仅有助于认识页岩的物理化学性质,而且也有助于评价页岩气的吸附扩散和流动能力.本文设计了页岩的水分传输实验装置,采用美国伍德福德和中国南方龙马溪组页岩为研究对象,开展了不同温度、不同湿度下页岩的水分传输实验,研究了页岩的水分传输特征和影响因素.结果表明,页岩的水分吸附属于Ⅱ型曲线,包含着单分子层吸附、多分子层吸附和毛细凝聚的过程,GAB模型可用于描述页岩的水分吸附过程;水分吸附随着相对压力的增大而增强,有机碳含量和温度对页岩水分吸附起着增强作用,而方解石会抑制页岩的水分吸附;随着相对压力的增大,页岩的水分扩散系数呈现先增大后减小随后增加的趋势,其系数大约在8.73×10-9~5.95×10-8m2/s之间;伍德福德页岩的等量吸附热均大于龙马溪页岩的等量吸附热,这与其页岩的成熟度有关.研究结果为认识页岩的物理化学性质和力学性能以及评价页岩气的吸附流动能力提供参考依据. 展开更多

关键词 页岩气藏 水力压裂 等温吸附 水分传输 扩散系数 吸附热

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修正的土体等温水分扩散系数求解方法探讨 被引量：2

4

作者 谈云志 刘晓玲 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1042-1044,共3页

文章通过分析地下水对路基土体的毛细作用现象,得出地下水在路基土体的迁移过程不能忽略重力的影响;在水平吸渗试验与饱和渗透试验方法基础上,推导了考虑重力影响的等温水分扩散系数求解公式;最后,利用自制的试验仪器做了3组不同干密度... 文章通过分析地下水对路基土体的毛细作用现象,得出地下水在路基土体的迁移过程不能忽略重力的影响;在水平吸渗试验与饱和渗透试验方法基础上,推导了考虑重力影响的等温水分扩散系数求解公式;最后,利用自制的试验仪器做了3组不同干密度试样毛细上升试验,并利用上述方法求解了其扩散系数。 展开更多

关键词 等温扩散系数 毛细上升 水平入渗 非饱和渗透系数

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碳钢相变机制的数学研究——过冷等温时碳钢中相界面共格的固态相变

5

作者 蔡小鹰 《上海金属》 CAS 2005年第2期18-25,共8页

通过一个金属学的常识和一个假设 ,提出了“相变过渡层”的概念。然后分析了碳钢在过冷等温时 ,相界面共格的固态相变过程中 ,相界面附近碳的扩散系数变化的情况 ;利用菲克第一定律 ,描述了相变时碳钢中碳的分布。同时假一个数学函数式... 通过一个金属学的常识和一个假设 ,提出了“相变过渡层”的概念。然后分析了碳钢在过冷等温时 ,相界面共格的固态相变过程中 ,相界面附近碳的扩散系数变化的情况 ;利用菲克第一定律 ,描述了相变时碳钢中碳的分布。同时假一个数学函数式来表述碳钢相变时相界面附近碳的分布 ,随后利用菲克第二定律得到相应的扩散系数表达式。据此计算过冷等温时的相变速度 ,分析相变时应力的分布。并在“相变过渡层”概念的基础上 ,探讨了碳钢在过冷等温时马氏体和贝氏体的相变机制。 展开更多

关键词 碳钢 相变过渡层 过冷等温 扩散系数

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碳钢/Cu/碳钢系统轧制——扩散复合等温凝固过程的动力学模拟计算 被引量：1

6

作者 李红 栗卓新 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期61-64,共4页

采用厚度为50μm的纯铜箔作为中间层,在1100℃下对低碳钢板进行了轧制—扩散复合,考察了塑性变形对界面结合强度和中间层厚度的影响。基于试验结果,系统地研究了碳钢/Cu/碳钢系统轧制——扩散复合中间层等温凝固过程的动力学,并建立了... 采用厚度为50μm的纯铜箔作为中间层,在1100℃下对低碳钢板进行了轧制—扩散复合,考察了塑性变形对界面结合强度和中间层厚度的影响。基于试验结果,系统地研究了碳钢/Cu/碳钢系统轧制——扩散复合中间层等温凝固过程的动力学,并建立了等温凝固时间模型。结果表明,一定的塑性变形可以有效缩短中间层液相全部完成等温凝固的时间。试验测量的等温凝固中间层厚度随时间的变化曲线与理论计算曲线衔接与吻合良好,中间层变化和液相区等温凝固过程互相协调,有助于提高界面结合强度。采用晶内扩散和晶界扩散共同作用下的有效扩散系数,可以精确预测中间层等温凝固时间。 展开更多

关键词 轧制-扩散连接 塑性变形 等温凝固 动力学模拟 有效扩散系数

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β-~6LiAl晶体中氚释放行为的研究

7

作者 缪增星 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 1992年第4期232-238,共7页

β-~6LiAl金属间合物晶体用Tammann方法生长,X射线劳厄法分析。在中子照射过的;β-~6LiAl中,氚的示踪扩散系数用放射性色谱法测定。指出氚扩散系数的Arrhenius对数直线在700K附近的弯曲可能与晶体缺陷结构的变化有关。

关键词 氚 等温释放 金属间合物 锂

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正丁烷和丁烯-1在不同Si/Al比ZSM-5分子筛上的吸附和扩散行为 被引量：11

8

作者 王斐 汪文川 +2 位作者 黄世萍 滕加伟 谢在库 《过程工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期661-667,共7页

以应用于烯烃催化裂解工艺中的具有独特择形性和酸性的ZSM-5分子筛为研究对象,采用重力分析仪在275,288及300K下对碳四烃(以正丁烷和丁烯-1为代表)在不同硅/铝比ZSM-5分子筛内的吸附和扩散行为进行了研究.建立了正丁烷和丁烯-1在ZSM-5... 以应用于烯烃催化裂解工艺中的具有独特择形性和酸性的ZSM-5分子筛为研究对象,采用重力分析仪在275,288及300K下对碳四烃(以正丁烷和丁烯-1为代表)在不同硅/铝比ZSM-5分子筛内的吸附和扩散行为进行了研究.建立了正丁烷和丁烯-1在ZSM-5分子筛上的双朗格缪尔吸附模型.同时,运用Fick扩散模型关联得到了正丁烷及丁烯-1在ZSM-5分子筛内的扩散系数.结果表明,正丁烷及丁烯-1在ZSM-5分子筛内的扩散属于晶体扩散,二者的扩散系数在10-14m2/s数量级,正丁烷的扩散速率大于丁烯-1.正丁烷与丁烯-1在ZSM-5分子筛内的扩散速率均随温度的增加而增加,随着体系平衡压力的增加先增加后减小,而且二者的扩散系数随样品硅/铝比的增加而增加.研究结果为碳四烃催化裂解工艺提供了相关的基础工程数据. 展开更多

关键词 正丁烷 丁烯-1 ZSM-5分子筛 硅/铝比 吸附等温线 扩散系数

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正庚烷在5A分子筛上的高温吸附/脱附及扩散性能 被引量：9

9

作者 康亚飞 杜旭东 +3 位作者 刘宗健 崔群 王海燕 姚虎卿 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期172-176,共5页

用智能重量分析仪(IGA-100)在较高温度下测定了5A分子筛(自制)对正庚烷吸附/脱附等温线及其滞后环;计算了正庚烷在5A分子筛上的吸附热和吸附、脱附扩散系数,分析了正庚烷在5A分子筛微孔内吸附作用。结果表明:吸附温度升高,正庚烷吸附等... 用智能重量分析仪(IGA-100)在较高温度下测定了5A分子筛(自制)对正庚烷吸附/脱附等温线及其滞后环;计算了正庚烷在5A分子筛上的吸附热和吸附、脱附扩散系数,分析了正庚烷在5A分子筛微孔内吸附作用。结果表明:吸附温度升高,正庚烷吸附等温线优惠程度明显降低,有吸附滞后环;在523 K下,5A对正庚烷的平衡吸附量为0.0884 kg·kg-1,比423 K时降低了23.42%,正庚烷脱附量是423 K时的2.6倍。正庚烷的等量吸附热为38.23～62.70 kJ·mol-1,明显大于正庚烷气体凝聚热。在423～523 K下,正庚烷吸附和脱附扩散系数为10-11～10-9cm2·s-1;在523 K、吸附量为0.0732 kg·kg-1时,正庚烷吸附扩散系数为6.646×10-10 cm2·s-1,是423 K时的3.8倍,正庚烷脱附扩散系数(11.22×10-10 cm2·s-1)分别是473 K、423 K时的1.9倍和23.0倍;在较高温度(523 K、473 K)下,吸附量对吸附、脱附扩散系数有明显影响;正庚烷脱附温度不宜低于473 K。 展开更多

关键词 正庚烷 5A分子筛 吸附等温线 扩散系数 吸附热

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基于分形理论的油页岩有效扩散系数研究 被引量：3

10

作者 范新欣 王宝和 +3 位作者 于才渊 徐朝辉 齐永青 陈登峰 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期238-242,共5页

以直径为1.6—2 mm柳树河油页岩为原料,采用扫描电镜法与氮吸附法得出油页岩吸附-脱附等温线,孔径分布曲线等;分析了油页岩内部孔隙结构,计算出孔道弯曲分形维数与孔隙面积分形维数,并研究油页岩内部的有效扩散系数。结果表明:油页岩吸... 以直径为1.6—2 mm柳树河油页岩为原料,采用扫描电镜法与氮吸附法得出油页岩吸附-脱附等温线,孔径分布曲线等;分析了油页岩内部孔隙结构,计算出孔道弯曲分形维数与孔隙面积分形维数,并研究油页岩内部的有效扩散系数。结果表明:油页岩吸附-脱附曲线属于Ⅲ型等温线,是一种典型的二端都开放的管状毛细孔型结构的多孔物质;其含有较发达孔隙,孔径分布为0.4—40 nm;油页岩孔道弯曲分形维数越小,孔道越平坦,孔隙面积分形维数为2.464;油页岩有效扩散系数与其内部结构和操作温度有关,温度越高,粒径越小,有效扩散系数越大。 展开更多

关键词 油页岩 孔结构 吸附-脱附曲线 分形维数 扩散系数

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活性炭吸附二苯并呋喃的动力学 被引量：2

11

作者 李湘 李忠 罗灵爱 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1695-1700,共6页

采用NoritRB1和Monolith两种活性炭吸附气相中低浓度的二苯并呋喃,测定了二苯并呋喃在2种活性炭上的吸附等温线和吸附动力学曲线,分析了气相主体浓度、温度和二苯并呋喃初始浓度等因素对固相有效扩散系数的影响.结果表明,Langmuir吸附... 采用NoritRB1和Monolith两种活性炭吸附气相中低浓度的二苯并呋喃,测定了二苯并呋喃在2种活性炭上的吸附等温线和吸附动力学曲线,分析了气相主体浓度、温度和二苯并呋喃初始浓度等因素对固相有效扩散系数的影响.结果表明,Langmuir吸附等温线模型能够比较准确地描述二苯并呋喃在Norit-RB1和Monolith活性炭上的吸附相平衡;二苯并呋喃在活性炭上的吸附速率受固相扩散控制;固相有效扩散系数随温度的升高而增大,气相浓度和二苯并呋喃初始浓度对固相有效扩散系数影响较小. 展开更多

关键词 吸附等温线 扩散系数 二苯并呋喃 活性炭

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