二硫化钼纳米管气体储存性能的研究

发布时间：2022-10-10 15:03

　　近一个世纪以来,不可再生化石燃料（例如石油和煤等）因人口的激增而快速消耗,并导致自然环境污染越来越严重,因此,有关清洁能源的利用问题受到了广大研究者们的关注与探讨。氢气和甲烷是两种比较典型的清洁能源,又因其具有成本低廉和无污染的特性,而得到了广泛的研究。然而,甲烷和氢气的运输成本比较高,而且现有的很多储存和运输方法并不方便快捷。因此,提高清洁能源的利用率是研究的重中之重。随着纳米科技的发展,越来越多的纳米材料得到了广泛的研究。很多纳米材料因其独特的物理性质被制作成带有中空结构的纳米管,例如:碳纳米管、氮化硼纳米管、二硫化钼纳米管等。纳米管的比表面积比较大,不仅可以储存密度低的氢气（储存的氢气密度比液态和固态的密度还要高）,还可以储存密度相对大的气体,如氮气、二氧化氮和二氧化硫等。而且只要对其适当地加热,气体就能很快地释放出来。由此可见,纳米管作为储存气体的容器具有开阔的应用前景,我们利用其来探究气体储存的性能是合理且可行的。在本研究中,我们通过分子动力学模拟,研究了二硫化钼纳米管（molybdenum disulfide nanotubes,MoS2NTs）储存甲烷和氢气的性能。我们的... 

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【学位级别】：硕士

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Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米材料的分类及性能
    1.3 纳米材料在储气方面的研究现状
    1.4 二硫化钼纳米材料的简要介绍
        1.4.1 二硫化钼纳米材料的结构
        1.4.2 二硫化钼纳米材料的特性及其应用
    1.5 分子动力学模拟介绍
        1.5.1 分子动力学基本原理
        1.5.2 力场
        1.5.3 系综介绍
    1.6 选题意义和主要研究内容
        1.6.1 选题意义
        1.6.2 主要研究内容
第二章 二硫化钼纳米管的气体储存性能
    2.1 引言
    2.2 模型与方法
        2.2.1 分子动力学
        2.2.2 量子化学(quantum chemistry,QM)
        2.2.3 气体吸附常数的计算
    2.3 结果和讨论
        2.3.1 利用分子动力学和量子化学计算甲烷的吸附能
        2.3.2 气体吸附动力学和结合模式
        2.3.3 二硫化钼纳米管的气体储存能力
        2.3.4 温度升高时气体的释放情况
        2.3.5 在同种温度下气体的自发释放
    2.4 结论
第三章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间本人公开发表的论文
附录 简写及符号说明
致谢



本文编号：3689845