流體在碳材料中吸附分離的實(shí)驗(yàn)及分子模擬.pdf

1、甲烷和氫氣的存儲(chǔ)及過(guò)渡性制冷劑HFC-134a的回收，在環(huán)境保護(hù)方面具有重要的意義。碳材料具有穩(wěn)定、多孔、大比表面積等性能使其廣泛應(yīng)用在氣體儲(chǔ)存及分離凈化等領(lǐng)域，本文選取了碳納米管和活性碳纖維材料，利用實(shí)驗(yàn)和巨正則系綜MonteCarlo分子模擬相結(jié)合的方法分別研究了氫氣和甲烷在輻照改性后的碳納米管內(nèi)的存儲(chǔ)及N2/HFC-134a(1,1,1,2-四氟乙烷)二元混合物在活性碳纖維(ACF)內(nèi)的吸附分離。所得主要結(jié)論如下：
　　

2、1、利用實(shí)驗(yàn)和GCMC相結(jié)合的方法模擬了氮?dú)庠诓煌讖降膯伪谔技{米管中的吸附，結(jié)合統(tǒng)計(jì)積分的方法得出了單壁碳納米管的孔徑分布。
　　 2、利用GCMC方法預(yù)測(cè)了298K、77K氫氣和298K甲烷在樣品中的吸附存儲(chǔ)。結(jié)果表明：298K和12MPa壓力下，氫氣的吸附量達(dá)到1.5wt％；77K和12MPa下，氫氣的吸附量達(dá)到7wt％；298K和3.5MPa甲烷在樣品中的吸附量可以達(dá)到108V/V，表明輻照后的碳納米管具有較好的吸附性能

3、。
　　 3、結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用GCMC方法模擬了氮?dú)庠诓煌讖降幕钚蕴祭w維中的吸附，通過(guò)統(tǒng)計(jì)積分的方法計(jì)算得出了活性碳纖維的孔徑分布。
　　 4、模擬了N2/HFC-134a(1,1,1,2-四氟乙烷)二元混合物在活性碳纖維(ACF)內(nèi)的吸附分離，結(jié)果表明：較小孔徑、低壓以及低溫條件有利于HFC-134a的吸附分離。在常溫下，HFC-134a在帶有孔徑分布的活性碳纖維實(shí)際材料內(nèi)的吸附選擇性可以達(dá)到62，表明我們所制備的