基于静电效应的石墨烯纳米孔选择性渗透特性

发布时间：2021-11-05 01:05

　　二维石墨烯纳米孔已被证明可作为一种可靠的分子筛,但仅仅依靠分子大小筛选效应很难实现混合气体分子的高选择性分离。本文采用分子动力学模拟方法研究表面电荷对石墨烯纳米孔分离CO₂/N₂混合分子选择性的影响规律,进而实现基于静电效应的石墨烯纳米孔分子选择性渗透,为提高石墨烯纳米孔的气体分离选择性提供一种可行的方法。模拟结果表明,表面施加负电荷后,随着负电荷密度的增加CO₂分子的渗透率增加而N₂分子的渗透率降低,石墨烯纳米孔展示出了CO₂/N₂的分离选择性;但是施加正电荷后,纳米孔的选择性几乎没有发生变化。静电效应引起的纳米孔选择性跟气体分子在带电石墨烯表面的不同吸附能力有关。当施加负电荷后,CO₂分子的吸附能力增强,通过表面机制的渗透分子数增加,分子的平均渗透时间增加,总体渗透率提高;N₂分子的渗透率由于CO₂分子的抑制效应相应地随着负电荷的施加而降低。当施加正电荷后,CO₂和... 

【文章来源】：物理化学学报. 2020,36(11)北大核心SCICSCD

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
1 引言
2 MD模型
    2.1 模拟系统
    2.2 石墨烯纳米孔结构
    2.3 原子作用势能
3 结果与讨论
    3.1 纳米孔选择性
    3.2 分子吸附
    3.3 分子渗透时间
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]气体分子在二维石墨烯纳米孔中的选择性渗透特性（英文）[J]. 孙成珍,白博峰.  物理化学学报. 2018(10)
[2]石墨烯/纳米管复合结构吸附分离CO2/CH4混合物的分子模拟[J]. 雷广平,刘朝,解辉.  物理化学学报. 2015(04)
[3]多孔石墨烯分离CH4/CO2的分子动力学模拟[J]. 温伯尧,孙成珍,白博峰.  物理化学学报. 2015(02)



本文编号：3476762