木质活性炭对小分子气体吸附容量的理论计算

发布时间：2021-04-05 04:34

　　近年来,释放到大气中的有机挥发性物质（VOCs）等小分子气体所带来的污染问题受到广泛关注,并成为世界环境领域的研究热点。活性炭作为一种工业气体吸附剂,具有比表面积高和吸附容量大等显著优点,从而广泛应用于气体吸附和分离等工艺,成为处理和应对许多环境问题的主要吸附材料和技术。活性炭的孔隙结构是决定其吸附性能的主要因素,因此,活性炭孔隙结构的表征与解析,以及孔隙结构与气体吸附容量的关系成为活性炭等多孔质材料研究与开发的主要基础理论问题。目前所采用的主要方法和途径是,在测定吸附剂的吸附等温线基础上,采用合适的数值法求解吸附积分方程,构筑用于反映活性炭复杂孔道结构的孔径分布模型,筛选出具有特殊应用价值的活性炭。本论文的研究目标和主要内容,为通过应用改进的密度泛函理论方法,以提高数值方法的可靠性,研究活性炭有效的孔径分布,为深入研究活性炭孔隙结构提供更加坚实的理论基础;在此基础上,计算研究活性炭在多种应用尺度下的气体吸附容量,为采用活性炭的孔隙结构来筛选具有特殊应用要求的活性炭提供理论依据。本论文的研究成果包括以下主要内容。通过分析表征不同来源、制备方法所得到的大量活性炭,应用数据挖掘分析活性炭样... 

【文章来源】：南京林业大学江苏省

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

IUPAC的2011版物理吸附等温线分类Fig.1-1ClassificationofphysisorptionisothermsbyIUPACon2011Ⅰ型等温线：亦称兰格缪尔型吸附等温线，反映吸附剂气体吸附量在低压时便达到饱和

附的气体将发生相变转化为液体，即平台，即吸附量达到饱和状态。该类PAC 的 2011 版物理吸附等温线分类将中孔型多孔材料对气体吸附的特点，)反映孔径小于 4 nm 的中孔型多孔材料线相似，由于多孔材料与气体分子间继续升高，吸附的气体分子在孔道内的无孔型材料气体吸附的特点。在温吸附层，当第一吸附层排满气体分子后表现为，分布于表面上分子间的距离等温线。在低压区，亚临界流体发生吸附等温线分类法，如图 1-2 所示等温线分类法不仅涉及亚临界吸附孔型多孔材料对气体的亚临界和超

流体分子在平行晶面组成的均质受限空间内[6]

【参考文献】：
期刊论文
[1]活性炭制备技术及应用研究综述[J]. 蒋剑春,孙康.  林产化学与工业. 2017(01)
[2]磷酸法自成型木质颗粒活性炭孔隙结构分析及其甲烷吸附性能[J]. 林冠烽,蒋剑春,吴开金,蔡政汉,孙康,卢辛成.  林产化学与工业. 2016(05)
[3]杉木屑制备高丁烷工作容量颗粒活性炭(英文)[J]. 朱光真,邓先伦,刘晓敏,许玉,林冠烽,龚建平.  林产化学与工业. 2011(03)
[4]用实验和模拟计算确定SiO2空心微球的孔径分布[J]. 乐园,陈建峰,汪文川.  物理化学学报. 2004(11)
[5]密度泛函与分子模拟计算介孔孔径分布比较[J]. 邵晓红,张现仁,汪文川.  物理化学学报. 2003(06)
[6]巨正则系综Monte Carlo模拟方法确定活性炭的微孔尺寸[J]. 曹达鹏,汪文川.  高等学校化学学报. 2002(05)
[7]NMR求解多孔固体孔径分布的逐步回归方法[J]. 刘涛,徐祖雄,马如璋,李志娟.  北京科技大学学报. 1994(06)

博士论文
[1]受限空间中复杂流体结构及热力学性质密度泛函理论研究[D]. 江剑.北京化工大学 2014
[2]城市污水污泥抑制秸秆流化床燃烧粘结的机理研究[D]. 李琳娜.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2014
[3]纳米限域空间内流体吸附及相变行为的基础研究—蒙特卡罗分子模拟[D]. 刘忠军.东北大学 2011
[4]受限流体热/动力学性质的分子模拟和密度泛函理论研究[D]. 李英峰.清华大学 2011
[5]简单气体在石墨化炭表面的吸附特征研究[D]. 范春艳.中国石油大学 2010

硕士论文
[1]活性炭吸附回收VOCs的过程研究与工程设计[D]. 郭昊.中国林业科学研究院 2014
[2]活性炭孔结构与正丁烷吸附性能的关系及吸附动力学研究[D]. 刘晓敏.中国林业科学研究院 2012
[3]多孔粉体比表面积、孔分布和内扩散系数的表征研究[D]. 李文俊.清华大学 2006



本文编号：3119146