| ZIF-8材料中CH4/H2吸附与扩散的分子模拟 |
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| 引用本文： | 吴选军,杨旭,宋杰,蔡卫权. ZIF-8材料中CH4/H2吸附与扩散的分子模拟[J]. 化学学报, 2012, 70(24): 2518-2524 |
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| 作者姓名： | 吴选军 杨旭 宋杰 蔡卫权 |
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| 作者单位： | 武汉理工人学化学工程学院,武汉,430070 |
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| 基金项目： | 项目受中央高校基本科研业务费专项资金(No.2012142){[1H家自然科学基金 |
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| 摘 要： | 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.
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| 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 |
Molecular Simulation of Adsorption and Diffusion of CH4 and H2 in ZIF-8 Material |
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| Affiliation: | Wu,Xuanjun* Yang,Xu Song,Jie Cai,Weiquan*(School of Chemical Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070) |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | molecular dynamics GCMC ZIF-8 isothermal adsorption diffusion coefficient |
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