一、乙烷在中孔分子筛MCM-41中吸附的计算机分子模拟(论文文献综述)
李云赫[1](2020)在《介孔分子筛合成及其吸附脱除柴油中氮化物的工艺条件研究》文中研究说明柴油中的各种氮化物对柴油的加工、储存、运输和使用均有较大危害,并且在燃烧后释放的氮氧化合物气体易形成光化学烟雾和酸雨污染环境。目前国内外柴油脱氮工艺主要有加氢脱氮工艺和非加氢脱氮工艺,其中非加氢脱氮工艺中的吸附脱氮因较加氢脱氮工艺投资更低,操作更简单备进而受瞩目。介孔分子筛MCM-41因比表面积较大、孔径分布窄、孔道排列有序常被作为吸附剂,但介孔分子筛MCM-41活性较弱,需对其进行改性,且目前对吸附脱除氮化物的机理研究不够深入。因此,本论文研究了几种介孔分子筛的合成及其吸附脱除柴油中氮化物的性能,并确定最佳吸附脱氮工艺条件,利用实验方法和分子筛模拟计算方法相结合探究其吸附机理。本论文合成了介孔分子筛MCM-41、Zn-MCM-41、Ba-MCM-41、Ce-MCM-41,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、低温氮气吸附-脱附等手段对其进行表征,研究了这几种介孔分子筛对氮含量为1732μg/g含喹啉模拟柴油的吸附脱氮性能。结果表明,所合成的几种样品均具有典型的介孔结构,且杂原子(M)已进入到分子筛骨架中。利用Materials Studio软件构建介孔分子筛模型,模拟的XRD谱图与实验结果基本相符,再进一步模拟了喹啉分子在介孔分子筛团簇上的吸附,计算得到吸附能及被吸附分子和吸附中心的距离(d(N-M))。几种介孔分子筛的吸附脱氮性能顺序依次为Zn-MCM-41>Ce-MCM-41>Ba-MCM-41>MCM-41;Zn-MCM-41的吸附性能最好,吸附能最大,d(N-M)最小,吸附最强。介孔分子筛Zn-MCM-41,Ba-MCM-41和Ce-MCM-41的最佳Me/Si O2摩尔比分别为0.01,0.01和0.02;吸附时间对介孔分子筛的吸附脱氮性能具有较大影响,而吸附温度的影响相对较小。最佳吸附脱氮时间分别为40 min、10 min、30 min,最佳吸附脱氮温度为40℃、30℃、40℃;介孔分子筛吸附喹啉的作用力主要为物理吸附和化学吸附,化学吸附主要包括杂原子(M)与喹啉的π键络合作用和N-M作用。
李对春[2](2019)在《杂原子掺杂对分子筛结构、酸性的调控及MTO反应影响的理论研究》文中研究表明分子筛由于其独特的孔道体系和可调的固体酸的特性,广泛应用于各种领域。其中甲醇制烯烃(Methanol to Olefin,MTO)反应是重要的一碳化学反应,也是最有希望代替传统石油路线生产低碳烯烃的新工艺路线,而制备合成具有高活性和高选择性的催化剂成为人们研究MTO反应的重点。因此本文致力于研究通过金属杂原子对分子筛进行改性,即不同含量的金属Zr改性的Sodalite(SOD)和CHA型分子筛(包括Al PO-34和H-SAPO-34),通过Zr原子掺杂改性调节其分子筛结构的骨架组成和调控其酸性,研究其稳定性和酸性的变化以及改性后具有不同结构和酸性的分子筛对MTO反应的催化活性和产物选择性的影响,确定具有高活性和高选择性的催化剂的结构组成及酸性性质。研究结果表明,引入Zr原子后分子筛结构稳定性增强,由于Si原子与Zr原子半径差异大,Zr原子的引入导致分子筛结构发生形变;对于SOD分子筛,Al-O(H)-Si酸性位点的酸性强度随着骨架中Al含量的增多而增强,而引入Zr原子后对酸性强度影响与SOD分子筛硅铝比相关;对于Al PO-34和H-SAPO-34分子筛,随着引入Zr含量的增多,Al PO-34-Zr分子筛的酸性强度先减弱再增强,而H-SAPO-34分子筛中Si-O(H)-Al酸性位点的酸性变强,而Zr-O(H)-Al酸性位点的固有酸性强度先减弱再增强,表观酸性强度先增强再减弱;对于MTO反应的催化活性和产物选择性的影响,与H-SAPO-34分子筛上MTO反应的催化活性和产物选择性比较可知,Zr原子改性的Al PO-34分子筛提高了MTO反应的整体活性,明显提高了乙烯的选择性,而对丙烯的选择性无明显影响;具有较高浓度酸性位点的和分子筛上MTO反应的催化活性较高,并且对乙烯的选择性比对丙烯的选择性高。本文还考察了Fe、Co、Ni改性的H-SAPO-34分子筛的结构稳定性和酸性的变化,并且研究了不同酸性强度对MTO反应的催化活性和产物选择性的影响,研究结果表明,与H-SAPO-34分子筛的酸性强度比较,Fe、Co改性的H-SAPO-34分子筛的固有酸性强度增强,而Ni改性的H-SAPO-34分子筛的固有酸性强度减弱;Fe改性的H-SAPO-34分子筛的表观酸性强度增强,而Co、Ni改性的H-SAPO-34分子筛的表观酸性强度减弱,本论文中采用表观酸性强度来分析比较酸性强度对MTO反应的催化活性和产物选择性的影响。对于MTO反应的催化活性而言,MTO反应的催化活性顺序为Co APO-34>Fe APO-34>Ni APO-34;对于MTO反应的产物选择性而言,在Co APO-34分子筛上对丙烯的选择性比对乙烯的选择性高,但在Fe APO-34和Ni APO-34分子筛上对乙烯的选择性比对丙烯的选择性高。此外,本文还研究了Zr改性的H-ZSM-5分子筛的结构稳定性和酸性的变化,并且考察了酸性位点的不同落位及强度对MTO反应的催化活性和产物选择性的影响。研究结果表明,Zr原子引入H-ZSM-5分子筛后,分子筛结构稳定性增强,酸性减弱,并且比未改性的H-ZSM-5分子筛上MTO反应的催化活性更高。Zr原子引入后得到的H-ZSM-5-Al@T9-Zr(II)和H-ZSM-5-Al@T7-Zr(III)分子筛结构均明显提高了乙烯的选择性。对于MTO反应的催化活性和产物选择性,除了热力学和动力学的影响因素外,MTO反应的关键物种的扩散也是决定其催化性能的主要因素,因此本文研究了MTO反应的关键物种CH3OH、C2H4和C3H6在不同吸附量时不同温度下在具有不同酸性强度的H-SAPO-34、和H-SAPO-34-Si5分子筛中的扩散。动力学模拟结果表明,在同一分子筛中,同一物种在同一吸附量时,其扩散系数随着温度的升高而增大;在三种酸性强度不同的分子筛中均是乙烯分子扩散的最快;此外,酸性强度较弱的分子筛上,CH3OH分子的吸附量为64个时其扩散活化能最小;分子筛酸性位点的数量较少时有利于CH3OH分子的扩散,而酸性位点的数量较多时不利于CH3OH分子的扩散。
徐婷婷[3](2017)在《微介孔Pd/ZSM-5/γ-Al2O3复合催化剂耐硫机理的分子模拟》文中研究指明发展煤焦油加氢制取燃料油技术对于扩展其在能源领域的应用,解决我国的能源短缺问题有着十分重要的意义,催化剂是加氢脱硫反应的核心部分,催化剂的硫中毒是该技术工业应用的掣肘。本课题组前期开发出具有微介孔结构的Pd/ZSM-5/γ-Al2O3催化剂结合了微孔的强酸性和高水热稳定性与介孔材料所具备的大分子物质快速扩散的优点,在煤焦油加氢评价反应中具有较高的耐硫性,但是耐硫机理尚不明确。本文以四氢萘和二苯并噻吩为煤焦油模型化合物,以正己烷和H2S作为煤焦油加氢脱硫产物的模型化合物,依据合成的微介孔Pd/ZSM-5/γ-Al2O3的结构特点,采用分子模拟的方法构建了全原子Pd/ZSM-5/γ-Al2O3的模型和煤焦油模型化合物模型。运用巨正则蒙特卡洛模拟方法研究硫化物在Pd/ZSM-5/γ-Al2O3孔道中的分布情况以及活性位对吸附的影响;运用分子动力学模拟方法研究硫化物在该结构中的扩散情况,同时结合吸附硫化物样品的物性表征结果,推测出了孔道限域效应和表面活性位选择性综合作用下的催化剂耐硫作用机理。主要研究内容和结果如下:首先采用分子模拟建模的方法构建了全硅型、硅铝比为50、负载Pd之后的ZSM-5/γ-Al2O3模型,模型在氮吸附等温线,孔结构参数以及XRD的模拟值与实验值一致。其次采用巨正则蒙特卡洛模拟方法,结合吸附热和空间限域效应研究了各模型化合物在催化材料表面的吸附特性,发现催化剂表面酸性位是二苯并噻吩、四氢萘和H2S分子的活性吸附中心,催化剂表面Pd金属活性位是解离吸附H2、二苯并噻吩和四氢萘的活性吸附中心,吸附热大小顺序为:二苯并噻吩>四氢萘>H2S>正己烷。由于限域效应,二苯并噻吩的主要吸附场所是介孔孔道,四氢萘和H2S的主要吸附场所是微孔和介孔,吸附在微孔中的正己烷和四氢萘,抑制了二苯并噻吩在微孔的吸附。然后通过分子动力学方法研究了煤焦油模型化合物在催化剂孔道中的均方位移曲线和扩散系数,结果表明,所有煤焦油组份的均方位移和扩散系数都随着温度的升高而增大,各组份扩散系数大小为:H2S>四氢萘>二苯并噻吩>正己烷。吸附在活性位上的分子扩散速率低,扩散系数随吸附量的升高先增大后降低。二苯并噻吩的扩散能力小于四氢萘,H2S的扩散能力远高于其他组份,最容易脱附。最后结合上述模拟结果和吸附硫化物样品的物性表征结果,从吸附和扩散两个方面推测微介孔Pd/ZSM-5/γ-Al2O3催化剂的耐硫机理。结果表明反应后的催化剂具有较高的稳定性,煤焦油各组份都能在反应温度下脱附下来,脱附温度大小为:二苯并噻吩>四氢萘>H2S>正己烷。新鲜催化剂中的贵金属Pd以单质形式存在,吸附硫化物后形成了缺电子状态的Pdδ+物质,有利于抑制催化剂不可逆中毒。微介孔催化剂Pd/ZSM-5/γ-Al2O3的双重孔结构为四氢萘提供了双重的反应空间,微孔的限域效应阻碍了二苯并噻吩吸附在微孔中,保护了微孔活性位。此外,贯通的微介孔孔道确保了微孔中的解离氢能够溢流到介孔孔道中,与介孔中活性位结合的二苯并噻吩发生加氢反应,提高了催化剂的耐硫性。
熊健[4](2015)在《页岩对甲烷吸附性能影响因素研究》文中提出页岩气藏作为一种重要的非常规天然气资源,其赋存形式不同于常规气藏,主要包括游离气、吸附气和溶解气等。现有页岩气藏开采经验表明页岩气井开采初期产量主要依赖于页岩气藏中游离气,而页岩气井后期产量主要依赖于页岩气藏中吸附气,这说明研究页岩的吸附性能对于页岩气藏开发有重要的意义。针对页岩对甲烷吸附性能的研究主要是在室内开展等温吸附实验,利用平衡压力下吸附量大小进行评价,其是宏观尺度结果的表现,不能深层次反映出页岩吸附甲烷的本质,也很难反映出甲烷在页岩中的微观吸附机理。因此,对页岩吸附性能及其影响因素进行综合研究,从分子水平角度研究甲烷在页岩中的赋存微观结构和微观吸附机理,在此基础上研究各种因素对页岩吸附性能的影响及其微观作用机理,对于页岩气藏的资源评价和开发具有重要的理论意义和实际应用价值。为此,本文通过室内实验研究页岩和页岩中单一组成的孔隙结构特征及吸附特征;在此基础上,根据页岩组成特征,采用势能理论研究甲烷分子在页岩孔隙中的赋存力学机制;同时选取页岩中有机质、黏土矿物和非黏土矿物作为构建孔骨架的对象,根据页岩孔隙结构特征,建立狭缝孔模型,以甲烷、二氧化碳、氮气和水等为流体模型,并结合势能模型和相应的势能参数,构建模拟研究中所需的分子模型,采用分子模拟方法从分子水平研究甲烷在页岩孔隙中的赋存微观结构和微观吸附机理,并研究温度、水分及不同组分对甲烷在页岩孔隙中吸附行为的影响及其微观作用机理。研究取得的主要成果与认识如下:(1)干酪根的孔隙以小于5nm的微孔~中孔为主,蒙脱石孔隙以小于10nm的微孔~中孔为主,高岭石、伊利石和绿泥石孔隙以大于1Onm的中孔~大孔为主,石英孔隙主要以大于30nm的中孔~大孔为主。(2)干酪根和矿物的甲烷绝对吸附量都随着压力先快速上升后趋于平缓,干酪根的甲烷绝对吸附量远大于矿物的甲烷绝对吸附量,单一矿物中的甲烷绝对吸附量大小的顺序为伊利石>绿泥石>石英。水分子将降低干酪根对甲烷的吸附能力,同时不同矿物混合后的甲烷吸附量近似等于单一矿物按照质量比加和处理得到的甲烷吸附量。(3)甲烷分子在页岩孔隙中主要受到范德华力中色散力作用和排斥力作用的影响。甲烷分子在页岩中吸附的能量主要由范德华能贡献,同时甲烷在页岩孔中等量吸附热随着孔径增大而下降,且小于42kJ/mol,说明甲烷在页岩中的吸附属于物理吸附。甲烷分子受到孔壁面势能作用影响,在孔壁面附近区域聚集从而形成吸附层,其为吸附相;远离孔壁区域,受到孔壁面势能较弱或未受到孔壁面势能作用影响,甲烷分子分散于孔中,其为游离相。(4)随着压力增大或孔径减小,甲烷在页岩孔中吸附逐渐由能量较高的吸附位向能量较低的吸附位转移,造成甲烷吸附量增加。页岩微孔中,甲烷吸附量随着孔径增大而增大,而中孔中,甲烷吸附量随着孔径增大而减小。从微观角度来看相同孔径中,黏土矿物对甲烷近似有相同的吸附能力,但是宏观角度来看黏土矿物样品对甲烷的吸附能力差异较大,说明不同类型黏土矿物样品对甲烷吸附能力主要通过比表面积因素来影响。(5)相同孔径中,甲烷分子在页岩孔隙中的吸附量大小顺序为有机质孔>黏土矿物孔>非黏土矿物孔;甲烷分子平均等量吸附热大小顺序为有机质孔>黏土矿物孔>非黏土矿物孔;甲烷分子的最可几相互作用能量大小顺序为非黏土矿物孔>黏土矿物孔>有机质孔。因此,甲烷分子在页岩孔隙中的吸附能力大小顺序为有机质孔>黏土矿物孔>非黏土矿物孔。(6)相同孔径中,甲烷分子在孔中吸附气量所占比例随着压力增大而呈下降趋势;相同压力下,甲烷分子在孔中吸附气量所占比例随着孔径增大而减小。页岩中有机质孔对页岩吸附气量贡献大,黏土矿物孔的贡献少且存在部分吸附气量,而非黏土矿物孔对页岩吸附气量的贡献可被忽略,特别是当压力低于15MPa时,有机质孔对页岩吸附气量贡献更大。(7)随着温度升高,甲烷的平均等量吸附热减小,甲烷在孔中的吸附逐渐由能量较低的吸附位向能量较高的吸附位转移,造成甲烷在页岩孔隙中吸附能力降低,导致甲烷吸附量减小。水分子在页岩孔中受到范德华力和静电能共向作用使其以定向的方式堆积在孔壁表面,且水分子与甲烷分子在页岩孔隙中不是吸附位竞争关系而是吸附空间竞争关系,水分子占据了甲烷分子的吸附空间,造成甲烷吸附量减小。(8)在甲烷、氮气和二氧化碳等三种气体中,二氧化碳与页岩中三类孔隙间的相互作用能最低,其次为甲烷,氮气的最高,说明在多元组分竞争吸附中,吸附优先顺序为二氧化碳,甲烷和氮气。吸附体系中的氮气含量或二氧化碳含量的增加,造成甲烷在气相中摩尔分数降低、甲烷分子吸附位的变化以及甲烷吸附空间的减小,三者的综合作用导致页岩中甲烷吸附量降低。
于小薇[5](2014)在《HCl和N2在MCM-41中的吸附与扩散》文中研究说明随着科技的发展与人类的进步,气体分离技术被应用于越来越广泛的场合,随着生产需求的增多,发明了很多新的分离方法,其中变压吸附分离备受关注。对于变压吸附的研究中,开发合理、高效的吸附剂尤为重要。近年来,MCM-41作为一种极性吸附剂,受到了广泛的关注。本文介绍了介孔分子筛MCM-41从它第一次被合成以来由于它具有规则且较大的孔径和比表面积,被广泛应用于药物传递、重油脱硫、石化行业中作为催化剂、吸附分离等领域。本文以MCM-41为模型,使用Materials Studio软件,采用计算机模拟方法,包括:巨正则蒙特卡罗模拟(GCMC)和分子动力学模拟(MD)方法,分别分析了N2、HCl及其混合气体在MCM-41介孔分子筛中的吸附与扩散性质,讨论了不同温度下MCM-41对这两种气体的分离性能。在吸附方面,分别模拟了温度为83K、173K、298K,压力为100kPa-1000kPa时MCM.-41介孔分子筛对N2、HCl及其混合气体的吸附情况,并对模拟结果进行数据拟合,分别得到Langmuir吸附等温线。模拟结果显示:吸附单一组分气体时,HCl和N2在83K时的吸附量都比298K时的吸附量大很多,而且相同温度下HCl的吸附量比N2的大。吸附混合气体时,两种气体同样在83K时吸附量比298K时大很多,并且相同温度下,从吸附量和吸附热两方面均显示HCl和N2吸附过程中发生了竞争吸附,HCl被优先吸附,吸附量比N2大很多。根据模拟吸附得到的结果分析,分离系数对温度的依赖性比压力大,另外,低温时分离效果较好。但是当温度为83K(液氮温度)时,由于在液氮温度下,两种气体的吸附量都很大,而且在较低压力时都达到饱和吸附,此时的分离系数较小,因而不具有现实的分离意义。在扩散方面,分别对吸附过程中得到的吸附稳定构型做了分子动力学模拟,分别对模拟所得到的粒子运动轨迹进行分析。分析了298K,100kPa-1000kPa下各吸附构型的均方位移随时间的变化关系,得到298K时不同压力下吸附的扩散系数。分析结果显示:298K时,扩散系数的关系为:N2单独组分>N2混合组分>HCl单独组分>HCl混合组分。显然,在MCM-41中,N2比HCl扩散的快。造成这种现象的原因可能是HCl是极性吸附质,与极性吸附剂MCM-41的作用比N2大,而且N2分子比HCl分子小,有利于孔道中的扩散。另外,N2和HCl在Z轴方向的扩散系数都比其它方向上的快。
潘阳[6](2012)在《吸附法脱除微量乙烷的研究》文中提出工业的快速发展使得世界三大能源——煤、石油、天然气的消耗与日俱增,致使空气污染日益严重。过量的二氧化碳气体排放所引发的“温室效应”和“臭氧空洞”已成为严重的全球环境问题。其在造成环境污染的同时也是对碳资源的极大浪费,因此,对二氧化碳的回收再利用显得十分必要。本课题研究重点在二氧化碳资源净化再利用方面。随着人们生活水平的提高,啤酒和碳酸饮料等食品行业的二氧化碳需求标准也越来越高,2006年我国采用了新的食品级二氧化碳标准,对二氧化碳要求极高,因此二氧化碳的净化也显得尤为重要。本论文针对二氧化碳中较难脱除的微量乙烷杂质进行吸附脱除的研究。为了深入探索吸附剂对乙烷的吸附情况,本实验采用在大连光明化工研究院配置的两种标准气——C2H6/N2和C2H6/CO2,其中乙烷含量均为100ppm。采用所选的不同种类吸附剂对其中的乙烷进行吸附,研究结果显示活性炭类吸附剂效果较好。实验中所采用的活性炭中有一种是自己制备的石油焦基高比表面活性炭(HSAAC),研究发现其对二氧化碳中乙烷具有较好的吸附选择性。本研究重点考察了果壳基活性炭、煤基活性炭和HSAAC在不同原料气中对乙烷的吸附性能。研究结果表明该吸附随着温度的升高穿透时间缩短、吸附量下降,属于物理吸附。随着原料气流量的升高和活性炭颗粒度的增加,穿透时间逐渐缩短,但吸附量受其影响不大,且这两种条件均存在吸附最佳值,最佳流量为80ml/min,最佳颗粒度大小为20~40目。二氧化碳对乙烷的吸附极具竞争性,使得三种活性炭对乙烷的吸附量大大降低,且用5%盐酸改性之后的活性炭并未提高对乙烷的选择性,反而降低了对乙烷的吸附量。三种活性炭的表征结果表明,HSAAC具有较高的比表面积2238m2/g,煤基活性炭的比表面积为1092m2/g,果壳活性炭的比表面积为929.5m2/g。高比表面的HSAAC对氮气中乙烷吸附量小于另两种活性炭,但选择性(通过吸附剂对不同气源中乙烷的饱和吸附量比较得出)高于另两种,说明吸附剂比表面的大小不是影响提高乙烷吸附量的关键因素,更要有合适的孔分布和表面化学性质。
姜恒[7](2012)在《烷烃及烯烃在分子筛中吸附性质的分子模拟》文中研究说明分子筛具有独特的结构和性能,在化工和石油领域被广泛地用作催化剂、吸附剂和离子交换剂,因此研究吸附质在分子筛中的吸附行为具有重要的理论意义和应用价值。本论文运用分子模拟方法研究了烷烃、烯烃在不同分子筛上的吸附行为。首先,搭建并优化了本研究中所需的分子筛和吸附质,并将搭建的分子筛结构的XRD图与国际沸石协会(IZA)给出的XRD图谱进行比对,验证了搭建模型的正确性。接着考察了短链烷烃与烯烃纯组分在全硅MFI沸石上的吸附热,计算结果与文献数据相一致。在此基础上,研究了烷烃、烯烃在全硅型分子筛上的吸附行为。模拟结果表明:1、相同压力下,丙烯在MFI沸石中的吸附量随着温度的升高而下降。2、研究了丙烷-丙烯的二元混合物在不同分子筛中的分离选择性,当各体系气相摩尔分数均为0.5时,对丙烯的选择性依次为MOR>TON>MFI。3、甲烷-乙烷-丙烷三元体系在MOR分子筛上的吸附等温线表明:在低压下优先吸附较长链的丙烷分子,吸附量随着压力的增加先增大后降低;短链烷烃在高压下才开始吸附,吸附量随着压力的增加而增大。其次,构建了不同硅铝比的NanZSM-5型分子筛,分别模拟了丙烷、丙烯单组份在Na1ZSM-5、Na2ZSM-5、Na4ZSM-5、Na8ZSM-5分子筛上的吸附行为,得到了有关吸附量、吸附等温线、吸附位以及能量分布图等信息;建立了丙烷、丙烯在不同硅/铝比NanZSM-5型分子筛上的双点Langmuir等温线模型;考察了硅铝比对丙烷、丙烯饱和吸附量的影响,结果表明分子筛骨架硅/铝比对于丙烷的吸附量无显着影响,丙烯的饱和吸附量会随样品硅/铝比的减小而增加。
陈汇勇[8](2011)在《中微双孔分子筛的纳米制备、结构建模及构-效关系研究》文中研究指明由于沸石分子筛受限于自身的微孔孔道,在参与化学反应过程中存在巨大的传质阻力,而有序中孔分子筛虽然将孔径尺寸扩展到了中孔范围,但其孔壁结构无定形,导致了有序中孔分子筛的水热稳定性较差、酸催化活性较低,无法满足工业催化反应的需要,因此,开发兼具沸石分子筛的强酸催化活性和可降低传质阻力的中孔结构的新型中微双孔分子筛对于处理复杂气体组分吸附与分离、大分子传递与输送以及大分子多级反应等方面具有重要的意义。鉴于此,本文综合运用多种实验技术及分子模拟技术,开展中微双孔分子筛的纳米制备、结构建模以及构-效关系等方面的研究。本文创新地将水热合成法用于限制域生长,以三维有序介孔碳为硬模板,成功制备了一系列具有不同晶相结构和相同三维高度有序中孔结构的3DOm-i分子筛(3DOm-i LTA, 3DOm-i MFI, 3DOm-i BEA, 3DOm-i FAU, 3DOm-i LTL),并通过控制反应条件实现3DOm-i分子筛的硅铝比及孔结构在一定范围内内自由调变。本文采用超声溶解的方法对水热合成出的3DOm-i分子筛进行了拆卸,制备了单分散的沸石纳米晶体,并创新地将密度梯度离心方法用于沸石纳米晶体的分离与提纯;本文还通过BEA纳米晶体与Silicalite-1纳米晶体、Au纳米晶体相互复合,制备出新型的沸石/沸石、沸石/纳米金复合材料,有望将双重酸活性位、酸活性位/金属活性位之间的协同作用应用于特定的催化反应,实现双重/多重活性位的协同催化。本文采用限制域生长的方法,研究新类型的分子筛材料——片层状MFI分子筛,在有限空间内的生长,成功制备了具有中空结构、外壳为层状MFI的分子筛微球,这是目前对片层状MFI分子筛形貌控制的首次报道。本文采用沸石纳米微晶自组装的方法成功制备了中微双孔分子筛ZSM-5-MCM-41,并采用分子建模技术首次建立起具有稳定结构的原子级模型,并运用该结构模型研究了ZSM-5-MCM-41对气体的吸附性能。本文以双亲性表面活性剂P123为模板制备出高质量的中微双孔分子筛SBA-15,并通过建立其原子级结构模型从微观层面研究SBA-15微/中孔结构对气体吸附的影响。本文创新地采用介观动力学模拟方法研究了双亲性表面活性剂P123在中微双孔分子筛SBA-15形成过程中的致孔机理,深入研究了有机模板剂、硅酸物种的电荷效应以及它们之间的电荷匹配作用对SBA-15介观相结构的影响;此外,通过模拟温度对模板剂P123聚集结构的影响,找寻出了一种温控的方法调节SBA-15微/中孔结构,可望指导实验定向合成具有特定微/中孔搭配的中微双孔分子筛SBA-15。本文从分子工程学的角度出发,开发和制备了多种兼具沸石分子筛的酸催化活性和可降低传质阻力的中孔结构的中微双孔分子筛,并将分子模拟技术与实验技术相结合,从微观层面上研究了中微双孔分子筛的结构特点、结构与性能之间的关系以及形成机理。中微双孔分子筛的成功制备对于处理复杂气体组分吸附与分离、大分子传递与输送以及大分子多级反应等方面具有重要的意义,也为新材料(如膜材料、纳米功能材料、纳米复合催化剂材料等)的加工与制备开辟了广阔的前景;原子级模型的成功建立为中微双孔分子筛的结构研究提供了更多的微观信息,也为定量构-效关系的建立及材料性能的预测奠定了坚实的基础;采用分子模拟技术探索中微双孔分子筛的形成机理,弥补了现阶段实验表征技术的缺陷,为指导实验定向合成具有特定微/中孔搭配的中微双孔分子筛提供了重要的理论依据。
岳雅娟[9](2011)在《有机分子在聚乙烯膜中溶解扩散过程的分子模拟》文中进行了进一步梳理随着量子力学、分子力学等理论学科的迅速发展,分子模拟技术在当前诸多领域的科学研究中已被广为采用,并发挥着越来越重要的作用。聚乙烯(PE)是由乙烯单体聚合而成的高分子聚合物,是合成树脂中应用最广泛的品种,可广泛用于食品包装、工业品包装、化学品包装、农用膜和建筑用膜等。运用分子模拟手段研究有机分子在聚乙烯膜中的溶解扩散过程,可以在分子层面上模拟分子的结构和行为,从微观角度了解溶解扩散的机理。本文采用分子模拟的方法,利用Materials Studio软件对苯、甲苯、乙苯三种有机分子在聚乙烯膜中的溶解扩散过程进行了模拟,得到了有机分子在聚乙烯膜内的扩散系数、溶解度系数,并研究了扩散系数及溶解度系数随温度、有机分子量大小的变化情况,获得了溶解扩散的机理。1.模拟方法的研究(1)用分子动力学法模拟研究体系中有机分子的扩散系数,采用聚类分析方法分析均方位移曲线数据。用蒙特卡洛法模拟研究体系中有机分子的溶解度系数,采用极限法分析吸附等温线数据。(2)考察分析了聚合物的聚合度和扩散分子的数目对扩散系数产生的影响。综合考察扩散系数的变化、计算软件的要求及计算机的计算能力,最终确定聚乙烯的聚合度为360,扩散分子的数目为10。2.有机分子在聚乙烯膜中扩散过程的模拟采用分子动力学模拟计算了苯、甲苯、乙苯三种有机分子在聚乙烯膜中的扩散系数,描述了有机分子在聚乙烯膜中的扩散过程。结果表明,在相同温度下,有机分子在聚乙烯膜中的扩散系数随着分子量的增加逐渐减小;对于同种有机分子,其在聚乙烯膜中的扩散系数随着温度的升高逐渐增大。获得了分子在膜内的扩散位移图,得到了分子运动的真实轨迹,轨迹结果显示有机小分子在聚乙烯膜内的扩散并不是连续扩散,而是跳跃式扩散的模式。3.有机分子在聚乙烯膜中溶解过程的模拟采用蒙特卡洛法模拟计算了苯、甲苯、乙苯三种有机分子在聚乙烯膜中的溶解度系数,建立了合理的模型,正确描述了有机分子在聚乙烯膜中的溶解过程。(1)获得了范德华作用能曲线、非键相互作用能分布曲线、分子在膜内的密度分布情况图和能量分布情况图。从范德华作用能曲线可以判断出体系在模拟设定的步数内已经到达平衡,模拟结果具有可靠性;从非键相互作用能分布曲线可以看出苯、甲苯、乙苯三种有机分子在聚乙烯膜中的能量状态相差不大;从密度分布情况图可以形象直观的看出三种分子在聚乙烯膜内集中吸附的区域;从能量分布情况图可以看出有机分子在聚乙烯膜中最容易吸附的位置。以上这些微观层面的认识可以对物理实验的不足进行补充。(2)模拟结果表明:在相同温度下,随着分子量的增加,有机分子在聚乙烯膜中的溶解度系数逐渐减小;对于同种有机分子,其在聚乙烯膜中的溶解度系数随着温度的升高可能逐渐减小。(3)对所得的苯、甲苯、乙苯的扩散系数及溶解度系数进行运算,结果表明:在相同温度下,苯、甲苯、乙苯三种有机分子的渗透系数的大小依次减小;不同温度下,同种有机分子的渗透系数随着温度的升高而减小。这与溶解度系数的变化趋势一致,说明在同种膜的渗透过程中,溶解过程是起决定性作用的,渗透系数的大小主要取决于有机分子对膜的溶解度系数的大小。
张环茹[10](2011)在《分子筛复合膜的制备及其在DMF/H2O混合物分离中的应用》文中研究表明N,N-二甲基甲酰胺(DMF)是一种用途极广的化工原料和性能优良的溶剂,主要应用于聚氨酯、腈纶、医药、染料、电子等行业。为了消除废水对环境的影响,也为了降低生产成本,必须对DMF废水进行回收并循环使用或作为副产品出售。传统用于DMF/H2O分离的方法存在高能耗、操作复杂和二次污染等问题。渗透汽化膜分离技术具有高效、节能、无污染等特点,可用于DMF/H2O混合物的分离。本论文通过实验和分子模拟的方法,对分子筛复合膜的制备和DMF/H2O溶液渗透汽化分离的过程进行研究。首先在α-Al2O3和聚四氟乙烯(PTFE)支撑体上合成了致密的亲水性NaA分子筛膜。原位水热法、二次生长法和刮涂法合成的NaA/PTFE复合膜的晶粒大小分别为18μm、17μm和12μm。DMF/H2O溶液的渗透汽化实验显示二次生长法和刮涂法合成的NaA/PTFE复合膜的最佳涂膜次数分别为4次和2次;最佳操作温度为80℃;最佳膜后侧压力分别为10kPa、20kPa。在最佳涂膜次数和渗透汽化操作条件下,二次生长法合成的NaA/PTFE复合膜的分离因子和渗透通量分别为23.5、1.25kg/(m2·h);刮涂法合成的NaA/PTFE复合膜的分离因子和渗透通量分别为8.71、1.16kg/(m2·h);料液中DMF质量分数为30%和50%时,二次生长法和刮涂法制备的复合膜的最大分离因子分别为23.62和23.78。对刮涂法制备的NaA/PTFE复合膜进行了放大实验,渗透汽化结果显示NaA复合膜可实现DMF/H2O溶液的有效分离,为进一步放大和实现工业化奠定了基础。接着分别在α-Al2O3和PTFE支撑体上合成了ZSM-5和Sn-ZSM-5分子筛膜。渗透汽化性能测定Sn-ZSM-5膜为憎水膜,二次生长法合成的Sn-ZSM-5复合膜的分离性能比原位水热法合成的复合膜分离性能好。二次生长法合成的Sn-ZSM-5/α-Al2O3和Sn-ZSM-5/PTFE复合膜的最佳涂膜次数分别为2次和3次;Sn-ZSM-5/α-Al2O3复合膜渗透汽化实验中渗透液中DMF质量分数可达33.36%;Sn-ZSM-5/PTFE复合膜的最佳操作温度为90℃,渗透液中DMF质量分数可达31.42%;Sn-ZSM-5复合膜实现了DMF的回收提纯。料液中DMF浓度增加,分离性能下降。最后通过巨正则系综的蒙特卡洛方法(GCMC)、平衡分子动力学(EMD)和非平衡分子动力学(NEMD)方法模拟了DMF/H2O溶液在NaA、ZSM-5膜中的渗透汽化行为。模拟结果显示DMF/H2O溶液在分子筛膜中的渗透过程符合吸附-扩散模型;H2O分子和DMF分子在整个渗透过程中呈迂回前进状态;质量分数为10%和20%的DMF/H2O溶液为料液时,模拟体系中H2O分子在NaA和ZSM-5分子筛膜的平均跨膜能量分别为:1.327kcal/mol、0.908kcal/mol和1.716kcal/mol、1.830kcal/mol。考察了模拟温度和料液浓度对水(总)通量的影响,趋势与实验结论相一致。
二、乙烷在中孔分子筛MCM-41中吸附的计算机分子模拟(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、乙烷在中孔分子筛MCM-41中吸附的计算机分子模拟(论文提纲范文)
(1)介孔分子筛合成及其吸附脱除柴油中氮化物的工艺条件研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 柴油脱氮研究进展 |
1.2.1 加氢脱氮 |
1.2.2 非加氢脱氮 |
1.3 介孔分子筛MCM-41的研究现状 |
1.3.1 介孔分子筛MCM-41的合成机理 |
1.3.2 介孔分子筛MCM-41的合成方法 |
1.3.3 介孔分子筛MCM-41的改性方法 |
1.3.4 介孔分子筛MCM-41的表征方法 |
1.4 论文的研究意义及主要内容 |
1.4.1 论文的研究意义 |
1.4.2 论文的主要内容 |
2 实验部分 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 介孔分子筛的合成方法 |
2.3.1 介孔分子筛MCM-41的合成方法 |
2.3.2 介孔分子筛Zn-MCM-41的合成方法 |
2.3.3 介孔分子筛Ba-MCM-41的合成方法 |
2.3.4 介孔分子筛Ce-MCM-41的合成方法 |
2.4 表征方法 |
2.4.1 X射线衍射(XRD) |
2.4.2 傅里叶红外光谱(FT-IR) |
2.4.3 低温氮气吸附-脱附 |
2.5 吸附脱氮实验方法 |
2.6 碱性氮含量测定方法 |
3 介孔分子筛的合成及表征 |
3.1 引言 |
3.2 介孔分子筛的合成方法和表征方法 |
3.2.1 介孔分子筛的合成方法 |
3.2.2 介孔分子筛的表征方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
3.3.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析 |
3.3.3 低温氮气吸附-脱附分析 |
3.4 本章小结 |
4 介孔分子筛吸附脱氮 |
4.1 引言 |
4.2 氮化物的测定方法和吸附方法 |
4.2.1 碱性氮含量测定方法 |
4.2.2 吸附脱氮实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 不同介孔分子筛的吸附脱氮性能 |
4.3.2 Me/SiO_2摩尔比对介孔分子筛吸附脱氮性能的影响 |
4.3.3 吸附时间对介孔分子筛吸附脱氮性能的影响 |
4.3.4 吸附温度对介孔分子筛吸附脱氮性能的影响 |
4.4 本章小结 |
5 吸附脱氮分子模拟计算 |
5.1 引言 |
5.2 介孔分子筛模型的相关计算 |
5.2.1 晶体模型的建立及优化 |
5.2.2 团簇模型的建立及优化 |
5.2.3 介孔分子筛团簇模型吸附喹啉模型及其相关计算 |
5.3 结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间参与科研项目与发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)杂原子掺杂对分子筛结构、酸性的调控及MTO反应影响的理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 分子筛简介 |
1.2 分子筛的改性 |
1.2.1 骨架内改性 |
1.2.2 骨架外改性 |
1.3 甲醇制烯烃概述 |
1.3.1 甲醇制烯烃研究背景 |
1.3.2 甲醇制烯烃研究进展 |
1.4 甲醇制烯烃反应机理 |
1.4.1 直接生成机理 |
1.4.1.1 卡宾(Carbenes)机理 |
1.4.1.2 碳正离子(Carbocations)机理 |
1.4.1.3 自由基(free radicals)机理 |
1.4.1.4 氧鎓-叶立德(oxonium ylides)机理 |
1.4.2 间接生成机理 |
1.5 甲醇制烯烃反应催化剂 |
1.5.1 SAPO-34分子筛 |
1.5.2 ZSM-5分子筛 |
1.6 分子筛吸附和扩散 |
1.6.1 吸附与扩散 |
1.6.1.1 分子筛中的吸附 |
1.6.1.2 分子筛中的扩散 |
1.6.2 分子模拟在吸附和扩散中的应用 |
1.7 课题选取及研究方案 |
1.7.1 研究思路 |
1.7.2 研究内容 |
1.7.3 研究目的与意义 |
参考文献 |
第二章 理论背景与研究方法 |
2.1 基本理论 |
2.1.1 密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT) |
2.1.2 色散修正的密度泛函理论 |
2.1.3 交换相关泛函 |
2.2 与本论文相关的研究方法 |
2.2.1 量子力学方法(Quantum Mechanics,QM) |
2.2.2 分子模拟(Molecular Simulation) |
2.2.3 分子动力学方法(Molecular Dynamics,MD) |
2.2.4 分子力场(Force Field) |
2.2.5 边界条件 |
2.2.6 统计系综 |
2.3 VASP(Vienna ab-initio Simulation Package)软件包 |
2.4 MS(Material Studio)软件包 |
参考文献 |
第三章 Al、Zr改性的SOD分子筛结构稳定性和酸性的理论研究 |
3.1 引言 |
3.2 计算方法与模型 |
3.2.1 计算方法 |
3.2.2 计算模型 |
3.3 Al原子同晶取代的SOD分子筛的结构稳定性 |
3.3.1 一个Al原子在SOD分子筛中的同晶取代 |
3.3.2 两个Al原子在SOD分子筛中的稳定落位 |
3.3.3 三个Al原子在SOD分子筛中的稳定落位 |
3.3.4 四个Al原子在SOD分子筛中的稳定落位 |
3.3.5 五个和六个Al原子在SOD分子筛中的稳定落位 |
3.3.6 小结 |
3.4 Zr原子在SOD分子筛中的稳定落位 |
3.4.1 Zr原子在SOD-Al_1 分子筛骨架中的稳定落位 |
3.4.2 Zr原子在最稳定的SOD-Al_2 分子筛骨架中的稳定落位 |
3.4.3 Zr原子在最稳定的SOD-Al_m分子筛骨架中的稳定落位 |
3.4.4 Al/Zr原子同晶取代对SOD分子筛结构的影响 |
3.5 Al/Zr原子同晶取代对SOD分子筛酸性的影响 |
3.5.1 SOD-Al_m结构中酸性位点的强度 |
3.5.2 SOD-Al_m-Zr_n结构中酸性位点的强度 |
3.6 结论 |
参考文献 |
第四章 Zr改性AlPO-34/H-SAPO-34 分子筛的结构稳定性、酸性及MTO催化性能的理论研究 |
4.1 引言 |
4.2 计算方法与模型 |
4.2.1 计算方法 |
4.2.2 计算模型 |
4.3 Zr原子在AlPO-34 分子筛中的稳定落位 |
4.3.1 一个Zr原子在AlPO-34 分子筛中的稳定落位 |
4.3.2 两个Zr原子在AlPO-34 分子筛中的稳定落位 |
4.3.3 多个Zr原子在AlPO-34 分子筛中的稳定落位 |
4.4 Zr原子改性在H-SAPO-34 分子筛中的稳定落位 |
4.4.1 一个Zr原子在H-SAPO-34 分子筛中的稳定落位 |
4.4.2 两个及多个Zr原子在H-SAPO-34 分子筛中的稳定落位 |
4.4.3 Zr原子改性的AlPO-34和H-SAPO-34 分子筛的结构稳定性 |
4.5 Zr原子改性对结构形变的影响 |
4.6 Zr原子改性对酸性的影响 |
4.6.1 Zr原子改性的AlPO-34 分子筛的酸性 |
4.6.2 Zr原子改性前后H-SAPO-34 分子筛的酸性 |
4.7 酸性对MTO催化性能的影响 |
4.7.1 MTO反应的烯烃循环路径 |
4.7.2 H_2O分子在MTO反应中的作用 |
4.7.2.1 H_2O和 CH_3OH在含有一个酸性位点的H-SAPO-34 结构中的吸附 |
4.7.2.2 H_2O和 CH_3OH在含有两个酸性位点的H-SAPO-34 结构中的吸附 |
4.7.3 酸性位点的强度对MTO反应催化性能的影响 |
4.7.3.1 H-SAPO-34和AlPO-34-Zr_1 分子筛上的MTO反应 |
4.7.3.2 H-SAPO-34-Zr_1和AlPO-34-Zr_2 分子筛上的MTO反应 |
4.7.3.3 酸性位点的强度对MTO反应催化活性的影响 |
4.7.3.4 酸性位点的强度对MTO反应产物选择性的影响 |
4.7.4 酸性位点的浓度对MTO反应催化性能的影响 |
4.7.4.1 酸性位点的浓度对MTO反应催化活性的影响 |
4.7.4.2 酸性位点的浓度对MTO反应产物选择性的影响 |
4.8 结论 |
4.8.1 Zr原子改性对分子筛结构的影响 |
4.8.2 Zr原子改性对分子筛酸性的影响 |
4.8.3 酸性位点的强度对MTO反应活性和选择性的影响 |
4.8.4 酸性位点的浓度对MTO反应活性和选择性的影响 |
参考文献 |
第五章 Fe、Co、Ni改性H-SAPO-34 分子筛上MTO反应的理论研究 |
5.1 引言 |
5.2 计算方法与模型 |
5.2.1 计算方法 |
5.2.2 计算模型 |
5.3 Fe、Co、Ni改性H-SAPO-34 分子筛的结构和酸性强度 |
5.3.1 Fe、Co、Ni改性H-SAPO-34 分子筛的结构稳定性 |
5.3.2 Fe、Co、Ni改性H-SAPO-34 分子筛的酸性强度的变化 |
5.4 金属杂原子引入H-SAPO-34 分子筛后对MTO反应性能的影响 |
5.4.1 MTO烯烃循环反应路径 |
5.4.2 MeAPO-34(Me= Fe、Co、Ni)分子筛上的MTO反应 |
5.4.3 Fe、Co、Ni的改性对MTO反应催化活性的影响 |
5.4.4 Fe、Co、Ni的改性对MTO反应产物选择性的影响 |
5.5 结论 |
参考文献 |
第六章 Zr改性的H-ZSM-5 分子筛上MTO反应的理论研究 |
6.1 引言 |
6.2 计算方法与模型 |
6.2.1 计算方法 |
6.2.2 计算模型 |
6.3 Zr改性的H-ZSM-5-Al@T7和H-ZSM-5-Al@T9 分子筛的结构稳定性和酸性 |
6.3.1 Zr改性的H-ZSM-5-Al@T7和H-ZSM-5-Al@T9 分子筛的结构稳定性 |
6.3.2 Zr改性的H-ZSM-5-Al@T7和H-ZSM-5-Al@T9 分子筛的酸性 |
6.4 Zr改性的H-ZSM-5 分子筛上的MTO反应性能的影响 |
6.4.1 MTO烯烃循环反应路径 |
6.4.2 H-ZSM-5-Al@T7和H-ZSM-5-Al@T7-Zr(Ⅲ)分子筛上的MTO反应 |
6.4.3 H-ZSM-5-Al@T9和H-ZSM-5-Al@T9-Zr(Ⅱ)分子筛上的MTO反应 |
6.4.4 酸性强度对MTO反应催化活性的影响 |
6.4.5 酸性强度对MTO反应产物选择性的影响 |
6.5 结论 |
参考文献 |
第七章 MTO反应的相关物种在分子筛中的分子模拟 |
7.1 引言 |
7.2 模型及模拟方法 |
7.2.1 模型 |
7.2.2 吸附模拟 |
7.2.3 扩散模拟 |
7.3 模拟结果与讨论 |
7.3.1 CH_3OH、C_2H_4、C_3H_6 分子的吸附 |
7.3.2 CH_3OH、C_2H_4、C_3H_6 在分子筛中的自扩散系数 |
7.3.3 CH_3OH、C_2H_4、C_3H_6 在分子筛中的扩散活化能 |
7.3.4 CH_3OH、C_2H_4、C_3H_6 在分子筛中的径向分布函数 |
7.4 结论 |
参考文献 |
第八章 总结与展望 |
8.1 论文工作总结 |
8.1.1 SOD分子筛的改性 |
8.1.2 Zr改性的AlPO-34、H-SAPO-34 分子筛对MTO反应活性和选择性的影响 |
8.1.3 Fe、Co、Ni改性的H-SAPO-34 分子筛上MTO反应活性和选择性的研究 |
8.1.4 Zr改性的ZSM-5 分子筛上MTO反应活性和选择性的理论研究 |
8.1.5 MTO反应的相关物种扩散的理论研究 |
8.1.6 构效关系 |
8.2 本论文创新点 |
8.3 对后续工作的展望 |
致谢 |
论文发表情况 |
(3)微介孔Pd/ZSM-5/γ-Al2O3复合催化剂耐硫机理的分子模拟(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 文献综述 |
1.4 研究内容 |
2 微-介孔Pd/ZSM-5/γ-Al_2O_3的模型构建 |
2.1 模型构建 |
2.2 模型验证 |
2.3 本章小结 |
3 硫化物在微-介孔Pd/ZSM-5/γ-Al_2O_3中的吸附 |
3.1 模拟方法 |
3.2 单组份硫化物在Pd/ZSM-5/γ-Al_2O_3上的吸附 |
3.3 二元混合物(含硫-非硫)在Pd/ZSM-5/γ-Al_2O_3上的吸附 |
3.4 本章小结 |
4 硫化物在微-介孔Pd/ZSM-5/γ-Al_2O_3上的扩散 |
4.1 模拟方法 |
4.2 单组份硫化物在Pd/ZSM-5/γ-Al_2O_3上的扩散 |
4.3 二元混合物(含硫-非硫)在Pd/ZSM-5/γ-Al_2O_3上的扩散 |
4.4 本章小结 |
5 基于分子模拟的耐硫机理推测 |
5.1 吸附对耐硫性能的影响 |
5.2 扩散对耐硫性能的影响 |
5.3 耐硫机理推测 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)页岩对甲烷吸附性能影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 页岩矿物组成特征研究 |
1.2.2 页岩孔隙结构特征研究 |
1.2.3 页岩对甲烷吸附性能的研究 |
1.2.4 存在问题 |
1.3 研究内容及方法 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究思路及方法 |
1.3.4 完成工作量 |
1.4 论文的主要创新点 |
第2章 页岩孔隙结构特征及吸附特征 |
2.1 页岩孔隙结构 |
2.1.1 页岩扫描电镜法孔隙结构特征 |
2.1.2 页岩低压氮气法孔隙结构特征 |
2.2 干酪根和不同矿物低压氮气法孔隙结构特征 |
2.2.1 低压氮气吸附-脱附等温线 |
2.2.2 比表面积和总孔容 |
2.2.3 孔径分布曲线 |
2.3 干酪根和不同矿物的吸附特征 |
2.3.1 等温吸附测试方法及仪器 |
2.3.2 等温吸附实验结果 |
2.4 本章小节 |
第3章 甲烷在页岩孔隙中的赋存力学机制 |
3.1 物理吸附力的本质 |
3.1.1 范德华力 |
3.1.2 氢键 |
3.2 甲烷在页岩孔隙中的受力分析 |
3.3 甲烷与页岩中有机质和各类矿物相互作用势能理论计算 |
3.3.1 相互作用势能的计算模型 |
3.3.2 单一甲烷分子与有机质和各类矿物表面间相互作用势能 |
3.3.3 单一甲烷分子在有机质和各类矿物孔内的势能 |
3.4 本章小节 |
第4章 甲烷在非黏土矿物中吸附的分子模拟 |
4.1 分子模拟的简介 |
4.1.1 巨正则蒙特卡罗方法 |
4.1.2 分子动力学方法 |
4.2 模拟模型和参数设置 |
4.2.1 模型构建 |
4.2.2 势能模型与参数 |
4.2.3 逸度的计算 |
4.2.4 超额吸附量和绝对吸附量 |
4.2.5 模拟方案和计算方法 |
4.2.6 物理量的计算 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 石英-甲烷吸附体系的能量变化 |
4.3.2 甲烷在石英孔隙中的空间分布 |
4.3.3 不同孔径对甲烷在石英中吸附的影响 |
4.3.4 不同温度对甲烷在石英中吸附的影响 |
4.3.5 不同含水量对甲烷在石英中吸附的影响 |
4.3.6 不同氮气含量对甲烷在石英中吸附的影响 |
4.3.7 不同二氧化碳含量对甲烷在石英中吸附的影响 |
4.4 本章小节 |
第5章 甲烷在黏土矿物中吸附的分子模拟 |
5.1 模拟模型和参数设置 |
5.1.1 模型构建 |
5.1.2 势能模型与参数 |
5.1.3 模拟方案和计算方法 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 黏土矿物-甲烷吸附体系的能量变化 |
5.2.2 甲烷在黏土矿物孔隙中的空间分布 |
5.2.3 不同孔径对甲烷在黏土矿物中吸附的影响 |
5.2.4 不同温度对甲烷在黏土矿物中吸附的影响 |
5.2.5 不同含水量对甲烷在黏土矿物中吸附的影响 |
5.2.6 不同氮气含量对甲烷在黏土矿物中吸附的影响 |
5.2.7 不同二氧化碳含量对甲烷在黏土矿物中吸附的影响 |
5.3 本章小节 |
第6章 甲烷在有机质中吸附的分子模拟 |
6.1 模拟模型和参数设置 |
6.1.1 模型构建 |
6.1.2 势能模型与参数 |
6.1.3 模拟方案和计算方法 |
6.2 结果与讨论 |
6.2.1 有机质-甲烷吸附体系的能量变化 |
6.2.2 甲烷在有机质孔隙中的空间分布 |
6.2.3 不同孔径对甲烷在有机质中吸附的影响 |
6.2.4 不同温度对甲烷在有机质中吸附的影响 |
6.2.5 不同含水量对甲烷在有机质中吸附的影响 |
6.2.6 不同氮气含量对甲烷在有机质中吸附的影响 |
6.2.7 不同二氧化碳含量对甲烷在有机质中吸附的影响 |
6.3 本章小节 |
第7章 结论与建议 |
7.1 结论 |
7.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
(5)HCl和N2在MCM-41中的吸附与扩散(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 变压吸附分离技术 |
1.1.1 气体分离的方法 |
1.1.2 变压吸附分离技术 |
1.1.3 变压吸附中吸附剂的研究 |
1.2 介孔分子筛MCM-41 |
1.2.1 MCM-41的合成方法 |
1.2.2 MCM-41的特点 |
1.2.3 MCM-41的研究历程与现状 |
1.3 分子模拟技术在吸附和扩散中的应用 |
1.4 本文的研究的内容和意义 |
1.4.1 本文的研究目的 |
1.4.2 本文的研究内容 |
2 吸附与扩散 |
2.1 吸附过程 |
2.1.1 吸附平衡 |
2.1.2 吸附等温线 |
2.1.3 吸附平衡关系式 |
2.2 扩散理论 |
2.2.1 吸附的传质过程 |
2.2.2 吸附质分子在吸附剂孔道内的扩散 |
3 计算机模拟方法 |
3.1 蒙特卡罗方法 |
3.1.1 基本原理 |
3.1.2 各类系综的蒙特卡罗计算 |
3.2 分子动力学模拟 |
3.2.1 分子动力学模拟(MD)的原理 |
3.2.2 运动方程数值解法 |
3.2.3 恒温下的分子动力学 |
3.2.4 周期性边界条件与最近镜像 |
3.2.5 各系综的分子动力学模拟 |
3.2.6 分子动力学计算的流程 |
4 单组分气体吸附结果分析 |
4.1 计算方法验证 |
4.2 粒子间的作用势能 |
4.3 吸附模型的建立 |
4.3.1 吸附剂MCM-41介孔分子筛孔结构模型 |
4.3.2 吸附质气体的分子结构模型 |
4.4 模拟参数的设置 |
4.5 模拟吸附量单位的转换 |
4.6 模拟结果的数据拟合 |
4.6.1 数据拟合方法 |
4.6.2 数据拟合结果 |
4.7 单组分气体吸附结果分析 |
4.8 吸附构型分析 |
4.9 本章小结 |
5 混合气体吸附结果分析 |
5.1 混合气体吸附结果分析 |
5.1.1 吸附热力学分析 |
5.1.2 混合气体吸附量分析 |
5.2 混合气体吸附构型分析 |
5.3 混合气体的分离系数 |
5.4 本章小结 |
6 气体在介孔材料中的扩散 |
6.1 均方位移 |
6.2 吸附质气体在MCM-41中的扩散 |
6.2.1 模拟参数的设定 |
6.2.2 模拟参数的合理性验证 |
6.2.3 N_2、HCl及其混合组分的自扩散系数 |
6.2.4 各晶轴上的扩散系数 |
6.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(6)吸附法脱除微量乙烷的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究方法 |
1.2.1 烷与二氧化碳的物化性质 |
1.2.2 催化燃烧法 |
1.2.3 溶剂吸收法 |
1.2.4 膜分离法 |
1.2.5 低温精馏法 |
1.2.6 吸附分离法 |
1.3 吸附法气体分离 |
1.3.1 变压吸附(PSA) |
1.3.2 变温吸附(TSA) |
1.3.3 吸附剂 |
1.4 脱除乙烷吸附剂的研究 |
1.4.1 国内关于乙烷吸附的研究进展 |
1.4.2 国外关于乙烷吸附的研究进展 |
1.5 脱除乙烷用活性炭研究 |
1.5.1 活性炭的结构和种类 |
1.5.2 活性炭的表面化学性质及吸附方面的应用 |
1.5.3 活性炭的吸附机理 |
1.5.4 活性炭的制备 |
1.5.5 活性炭质量的检测方法 |
1.6 本研究的方法和目标 |
2 实验部分 |
2.1 实验原料与试剂 |
2.2 实验装置与操作 |
2.2.1 实验主要仪器 |
2.2.2 石油焦基高比表面活性炭活化装置 |
2.2.3 固定床动态吸附乙烷评价装置 |
2.3 石油焦基高比表面活性炭的制备 |
2.4 吸附剂的筛选 |
2.5 吸附剂的评价 |
2.5.1 动态吸附实验 |
2.5.2 气相色谱分析 |
2.5.3 穿透曲线和吸附量 |
2.6 吸附剂的表征 |
2.6.1 比表面积和孔分布 |
2.6.2 傅立叶红外分析 |
3 实验结果与讨论 |
3.1 不同吸附剂吸附氮气中乙烷效果的研究 |
3.2 果壳活性炭对氮气中乙烷吸附条件的研究 |
3.2.1 温度对乙烷吸附性能的影响 |
3.2.2 原料气流量对乙烷吸附性能的影响 |
3.2.3 颗粒粒度对吸附性能的影响 |
3.3 HSAAC对氮气中乙烷吸附条件的研究 |
3.3.1 温度对吸附性能的影响 |
3.3.2 原料气流量对吸附性能的影响 |
3.3.3 颗粒度对吸附性能的影响 |
3.4 煤基活性炭对氮气中乙烷吸附条件的研究 |
3.5 HSAAC、果壳、煤基活性炭吸附二氧化碳中乙烷效果的研究 |
3.5.1 未处理三种活性碳吸附二氧化碳中乙烷效果的研究 |
3.5.2 5%盐酸改性后三种活性炭吸附二氧化碳中乙烷效果的研究 |
3.6 吸附剂表征结果 |
3.6.1 比表面积和孔分布 |
3.6.2 傅立叶红外分析 |
3.7 本章小结 |
4 实验展望 |
5 实践学习 |
5.1 实践内容 |
5.2 实践装置简介 |
5.3 工艺原理 |
5.4 工艺流程及说明 |
5.4.1 工业级产品 |
5.4.2 食品级产品 |
5.4.3 干燥吸附系统工艺流程 |
5.5 实习操作任务及责任范围 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(7)烷烃及烯烃在分子筛中吸附性质的分子模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 前言 |
1.1 引言 |
1.2 分子筛简介 |
1.2.1 分子筛的结构和分类 |
1.2.2 分子筛的功能与应用 |
1.2.3 沸石分子筛的发展史及研究进展 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 分子模拟方法 |
2.1 概述 |
2.2 常用的分子模拟方法及其应用 |
2.2.1 量子力学方法 |
2.2.2 分子力学方法 |
2.2.3 分子动力学方法 |
2.2.4 蒙特卡罗方法 |
2.3 力场 |
2.3.1 力场的形式 |
2.3.2 常见的力场 |
2.4 周期性边界条件 |
2.5 截断距离 |
2.6 统计系综 |
2.7 小结 |
第3章 短链烷烃及烯烃在沸石中的吸附 |
3.1 模拟所采用的分子筛 |
3.1.1 MOR 沸石分子筛 |
3.1.2 MFI 沸石 |
3.1.3 TON 沸石 |
3.2 模型和模拟细节 |
3.2.1 分子筛的模型 |
3.2.2 分子间的相互作用势能 |
3.2.3 模拟细节 |
3.3 模型验证 |
3.4 单组份烷烃及烯烃在沸石中的吸附 |
3.4.1 吸附热 |
3.4.2 吸附等温线 |
3.5 丙烷-丙烯二元组份 |
3.5.1 吸附等温线 |
3.5.2 吸附选择性 |
3.5.3 吸附位 |
3.5.4 吸附能量分布曲线 |
3.6 甲烷-乙烷-丙烷三元混合物在 MOR 分子筛中的吸附 |
3.6.1 模型和模拟细节 |
3.6.2 甲烷-乙烷-丙烷三元混合物在 MOR 分子筛中的吸附 |
3.6.3 小结 |
第4章 丙烷及丙烯在 NanZSM-5 型分子筛中的吸附 |
4.1 模型和模拟细节 |
4.1.1 模型的构建 |
4.1.2 力场的选择与参数 |
4.1.3 模拟细节 |
4.2 模型的验证 |
4.3 丙烷及丙烯在 NanZSM-5 型分子筛中的吸附 |
4.3.1 丙烷及丙烯在 NanZSM-5 型分子筛中的吸附等温线 |
4.3.2 吸附等温线模型的建立 |
4.3.3 硅铝比对丙烷及丙烯饱和吸附量的影响 |
4.3.4 吸附位 |
4.3.5 能量分布图 |
4.4 小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
发表的论文 |
致谢 |
(8)中微双孔分子筛的纳米制备、结构建模及构-效关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 多孔化合物的结构特点及发展趋势 |
1.1.1 多孔化合物 |
1.1.2 沸石分子筛的结构特点及其局限性 |
1.1.3 有序中孔分子筛的结构特点及其局限性 |
1.1.4 中微双孔分子筛的结构设计理念及潜在应用领域 |
1.2 中微双孔分子筛的合成技术研究进展及存在的问题 |
1.2.1 沸石分子筛脱铝与脱硅 |
1.2.2 沸石纳米微晶自组装 |
1.2.3 软模板法 |
1.2.4 硬模板法及限制域生长 |
1.2.5 中微双孔分子筛制备合成中存在的问题 |
1.3 分子模拟技术在多孔化合物研究中的应用及进展 |
1.3.1 结构预测与分子建模 |
1.3.2 构-效关系与性质预测 |
1.3.3 机理探索与合成指导 |
1.3.4 中微双孔分子筛分子模拟中存在的问题 |
1.4 粗粒化及介观动力学模拟 |
1.4.1 介观动力学原理简介 |
1.4.2 介观动力学模拟在多孔化合物研究中的应用及进展 |
1.5 本论文的研究思路 |
1.6 本论文的研究内容及创新点 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 创新点 |
第二章 3DOm-i BEA 分子筛的水热合成及硅铝比调控 |
引言 |
2.1 实验原料及仪器 |
2.1.1 实验原料及试剂 |
2.1.2 实验设备及仪器 |
2.1.3 材料表征主要仪器 |
2.2 硅纳米胶晶制备 |
2.2.1 合成步骤 |
2.2.2 小角X 射线衍射表征 |
2.2.3 N_2 吸-脱附实验 |
2.2.4 扫描电镜 |
2.2.5 透射电镜 |
2.3 三维有序中孔碳模板制备 |
2.3.1 合成步骤 |
2.3.2 小角X 射线衍射表征 |
2.3.3 N_2 吸-脱附实验 |
2.3.4 扫描电镜 |
2.3.5 透射电镜 |
2.4 3DOm-i BEA 的水热合成 |
2.4.1 合成步骤 |
2.4.2 广角X 射线衍射表征 |
2.4.3 小角X 射线衍射表征 |
2.4.4 N_2 吸-脱附实验 |
2.4.5 扫描电镜 |
2.4.6 透射电镜 |
2.5 从硅纳米胶晶到3DOm-i BEA 分子筛的结构复制 |
2.5.1 基本重复单元尺寸的变化 |
2.5.2 有序中孔结构的变化 |
2.6 3DOm-i BEA 分子筛的生长过程研究 |
2.6.1 结晶度的变化 |
2.6.2 三维有序结构的变化 |
2.6.3 孔结构的变化 |
2.6.4 碳模板填充程度的变化 |
2.6.5 形貌的变化 |
2.7 3DOm-i BEA 分子筛的硅铝比调控 |
2.7.1 小角X 射线衍射表征 |
2.7.2 广角X 射线衍射表征 |
2.7.3 N_2 吸-脱附实验 |
2.7.4 扫描电镜 |
2.7.5 透射电镜 |
2.8 本章小结 |
第三章 多种晶相结构的3DOm-i 分子筛水热合成及纳米复合催化剂制备 |
引言 |
3.1 实验原料及仪器 |
3.1.1 实验原料及试剂 |
3.1.2 实验设备及仪器 |
3.1.3 材料表征主要仪器 |
3.2 3DOm-i LTA 的水热合成 |
3.2.1 合成步骤 |
3.2.2 广角X 射线衍射表征 |
3.2.3 小角X 射线衍射表征 |
3.2.4 N_2 吸-脱附实验 |
3.2.5 扫描电镜 |
3.2.6 透射电镜 |
3.3 3DOm-i FAU 的水热合成 |
3.3.1 合成步骤 |
3.3.2 广角X 射线衍射表征 |
3.3.3 小角X 射线衍射表征 |
3.3.4 N_2 吸-脱附实验 |
3.3.5 扫描电镜 |
3.3.6 透射电镜 |
3.4 3DOm-i MFI 的水热合成 |
3.4.1 合成步骤 |
3.4.2 广角X 射线衍射 |
3.4.3 小角X 射线衍射 |
3.4.4 N_2 吸-脱附实验 |
3.4.5 扫描电镜 |
3.4.6 透射电镜 |
3.5 3DOm-i LTL 的水热合成 |
3.5.1 合成步骤 |
3.5.2 广角X 射线衍射表征 |
3.5.3 小角X 射线衍射表征 |
3.5.4 N_2 吸-脱附实验 |
3.5.5 扫描电镜 |
3.5.6 透射电镜 |
3.6 超声拆卸3DOm-i 分子筛制备单分散的40nm 沸石纳米晶体 |
3.6.1 制备与合成 |
3.6.2 单分散的40nm BEA 沸石纳米晶体 |
3.6.3 单分散的40nm MFI 沸石纳米晶体 |
3.7 沸石/纳米金、沸石/沸石纳米复合催化剂制备 |
3.7.1 制备与合成 |
3.7.2 沸石/纳米金复合催化剂 |
3.7.3 沸石/沸石复合催化剂 |
3.8 本章小结 |
第四章 片层状MFI 分子筛的限制域生长 |
引言 |
4.1 实验原料及仪器 |
4.1.1 实验原料及试剂 |
4.1.2 实验设备及仪器 |
4.1.3 材料表征主要仪器 |
4.2 片层状MFI 分子筛结构导向剂(SDA)制备 |
4.3 三维有序中孔碳模板制备 |
4.4 三维有序大孔碳模板制备 |
4.4.1 St?ber 法制备硅胶晶 |
4.4.2 三维有序大孔碳制备 |
4.5 片层状MFI 分子筛的限制域生长 |
4.5.1 片层状MFI 分子筛简介 |
4.5.2 限制域生长合成步骤 |
4.5.3 10、20 和40nm 三维有序中孔碳为模板 |
4.5.4 150 和350nm 三维有序大孔碳为模板 |
4.5.5 500nm 三维有序大孔碳为模板 |
4.5.6 片层状MFI 分子筛在500nm 三维有序大孔碳内生长过程研究 |
4.6 本章小结 |
第五章 ZSM-5/MCM-41 的微波制备、结构建模及构-效关系研究 |
引言 |
5.1 ZSM-5/MCM-41 微波制备与表征 |
5.1.1 实验原料及试剂 |
5.1.2 实验设备及仪器 |
5.1.3 材料表征主要仪器 |
5.1.4 ZSM-5/MCM-41 的微波制备 |
5.1.5 X 射线衍射表征 |
5.1.6 N_2 吸-脱附实验 |
5.1.7 SEM 表征 |
5.2 ZSM-5/MCM-41 结构建模 |
5.2.1 结构模型建立 |
5.2.2 结构模型优化 |
5.2.3 XRD 谱图模拟 |
5.3 甲苯在ZSM-5/MCM-41 中的吸附行为研究 |
5.3.1 甲苯在ZSM-5/MCM-41 全原子模型中吸附行为的GCMC 模拟 |
5.3.2 甲苯在ZSM-5/MCM-41 中吸附行为的实验测定 |
5.4 本章小结 |
第六章 SBA-15 结构建模、水热合成及构-效关系研究 |
引言 |
6.1 SBA-15 水热合成 |
6.1.1 实验原料及试剂 |
6.1.2 实验设备及仪器 |
6.1.3 材料表征主要仪器 |
6.1.4 SBA-15 水热合成 |
6.1.5 小角X 射线衍射 |
6.1.6 N_2 吸-脱附实验 |
6.1.7 扫描电镜和透射电镜表征 |
6.2 SBA-15 结构建模 |
6.2.1 结构模型建立 |
6.2.2 结构模型优化 |
6.2.3 XRD 谱图模拟 |
6.3 甲苯在SBA-15 中的吸附行为研究 |
6.3.1 甲苯在SBA-15 全原子模型中吸附行为的GCMC 模拟 |
6.3.2 甲苯在SBA-15 中吸附行为的实验测定 |
6.4 甲醇在SBA-15 中的吸附行为研究 |
6.4.1 甲醇在SBA-15 全原子模型中吸附行为的GCMC 模拟 |
6.4.2 甲醇在SBA-15 中吸附行为的实验测定 |
6.5 本章小结 |
第七章 SBA-15 介观相形成过程的MesoDyn 模拟及微/中孔结构调控 |
引言 |
7.1 SBA-15 介观相形成过程的MesoDyn 模拟 |
7.1.1 体系分子的粗粒化处理及模拟参数设置 |
7.1.2 SBA-15 介观相形成过程模拟 |
7.2 电荷效应对SBA-15 介观组装结构的影响 |
7.2.1 粗粒化及模拟参数设置 |
7.2.2 硅酸物种的电荷效应对SBA-15 介观组装结构的影响 |
7.2.3 模板剂P123 的电荷效应对SBA-15 介观组装结构的影响 |
7.2.4 电荷匹配相互作用对SBA-15 介观组装结构的影响 |
7.3 SBA-15 微/中孔结构调控 |
7.3.1 粗粒化及模拟参数设置 |
7.3.2 模板剂P123 分子在水溶液中聚集行为模拟 |
7.3.3 温度对模板剂P123 相结构的影响 |
7.3.4 控制老化温度调变SBA-15 的微/中孔结构 |
7.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附表 |
(9)有机分子在聚乙烯膜中溶解扩散过程的分子模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 计算机模拟 |
1.2 分子模拟 |
1.3 溶解扩散的机理 |
1.4 扩散系数的研究 |
1.4.1 扩散系数的实验研究 |
1.4.2 扩散模型研究 |
1.4.3 扩散系数的模拟研究 |
1.5 溶解度系数的研究 |
1.5.1 溶解度系数的实验研究 |
1.5.2 溶解模型研究 |
1.5.3 溶解度系数的模拟研究 |
1.6 本文研究方法及主要研究内容 |
2 分子模拟的理论基础 |
2.1 分子模拟方法 |
2.1.1 量子力学(QM)法 |
2.1.2 分子力学(MM)法 |
2.1.3 分子蒙特卡洛(MC)法 |
2.1.4 分子动力学(MD)法 |
2.2 数学分析方法 |
2.2.1 扩散系数数学分析方法 |
2.2.2 溶解度系数数学分析方法 |
2.3 模拟方法的研究 |
2.3.1 模拟方法的选择 |
2.3.2 模拟所需条件 |
2.3.3 具体模拟过程 |
2.3.4 聚合度的影响 |
2.3.5 样本数的影响 |
2.4 本章小结 |
3 有机分子在聚乙烯膜中扩散过程的分子动力学模拟 |
3.1 模拟方法和模拟体系 |
3.1.1 体系模型的建立 |
3.1.2 模型优化 |
3.1.3 模拟条件 |
3.1.4 扩散系数的分析计算 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 有机分子分子量大小对扩散系数的影响 |
3.2.2 温度对扩散系数的影响 |
3.2.3 分子扩散状态 |
3.3 本章小结 |
4 有机分子在聚乙烯膜中溶解过程的分子模拟 |
4.1 模拟方法和模拟体系 |
4.1.1 体系模型的建立 |
4.1.2 模型优化 |
4.1.3 模拟条件 |
4.1.4 溶解度系数的分析计算 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 几种曲线图 |
4.2.2 有机分子分子量大小对溶解度系数的影响 |
4.2.3 温度对溶解度系数的影响 |
4.2.4 渗透系数 |
4.3 本章小结 |
5 总结 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(10)分子筛复合膜的制备及其在DMF/H2O混合物分离中的应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 渗透汽化膜分离技术 |
1.2.1 渗透汽化技术 |
1.2.2 渗透汽化膜的分类 |
1.2.3 渗透汽化膜在混合物分离中的应用 |
1.2.4 渗透汽化膜在 DMF/H_2O 混合物分离中应用 |
1.3 分子筛复合膜 |
1.3.1 分子筛膜的合成方法 |
1.3.2 分子筛膜在分离方面的应用 |
1.4 分子筛复合膜的表征 |
1.5 计算机模拟在膜分离中的应用 |
1.5.1 分子模拟法简介 |
1.5.2 分子模拟方法在渗透汽化分子筛膜研究中的应用 |
1.6 本文工作的研究内容、目的和意义 |
2 NaA 分子筛复合膜的合成及渗透性能的研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验原料及仪器 |
2.1.2 NaA 分子筛复合膜的制备 |
2.1.3 NaA 分子筛复合膜的表征 |
2.1.4 NaA 复合膜渗透性能的测定 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 NaA/α-Al_2O_3复合膜的表征和性能测定 |
2.2.2 NaA/PTFE 复合膜的表征和性能测定 |
2.3 本章小结 |
3 Sn-ZSM-5 分子筛复合膜的合成及渗透性能的研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验原料及仪器 |
3.1.2 Sn-ZSM-5 分子筛复合膜的制备 |
3.1.3 Sn-ZSM-5 分子筛复合膜的表征 |
3.1.4 Sn-ZSM-5 分子筛复合膜渗透性能的测定 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 ZSM-5/α-Al_2O_3复合膜的表征和性能测定 |
3.2.2 Sn-ZSM-5/α-Al_2O_3复合膜的表征和性能测定 |
3.2.3 Sn-ZSM-5/PTFE 复合膜的表征和性能测定 |
3.3 本章小结 |
4 分子筛膜渗透汽化分离 DMF/H_2O 溶液的分子模拟 |
4.1 模型和模型参数的选择 |
4.1.1 分子筛膜的建立 |
4.1.2 吸附模拟参数 |
4.1.3 扩散模拟模型及参数设定 |
4.2 分子筛膜模型的正确性 |
4.2.1 XRD 谱图 |
4.2.2 GCMC 模拟 |
4.3 DMF/H_2O 溶液在分子筛膜中的平衡动力学模拟 |
4.3.1 纯水的吸附和扩散行为 |
4.3.2 DMF/H_2O 溶液的吸附和扩散行为 |
4.3.3 传递过程分析 |
4.4 DMF/H_2O 溶液在分子筛膜中的非平衡动力学模拟 |
4.5 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
攻读学位期间研究成果 |
致谢 |
四、乙烷在中孔分子筛MCM-41中吸附的计算机分子模拟(论文参考文献)
- [1]介孔分子筛合成及其吸附脱除柴油中氮化物的工艺条件研究[D]. 李云赫. 辽宁工业大学, 2020(03)
- [2]杂原子掺杂对分子筛结构、酸性的调控及MTO反应影响的理论研究[D]. 李对春. 太原理工大学, 2019(03)
- [3]微介孔Pd/ZSM-5/γ-Al2O3复合催化剂耐硫机理的分子模拟[D]. 徐婷婷. 中国矿业大学, 2017(02)
- [4]页岩对甲烷吸附性能影响因素研究[D]. 熊健. 西南石油大学, 2015(01)
- [5]HCl和N2在MCM-41中的吸附与扩散[D]. 于小薇. 大连理工大学, 2014(07)
- [6]吸附法脱除微量乙烷的研究[D]. 潘阳. 大连理工大学, 2012(10)
- [7]烷烃及烯烃在分子筛中吸附性质的分子模拟[D]. 姜恒. 武汉工程大学, 2012(01)
- [8]中微双孔分子筛的纳米制备、结构建模及构-效关系研究[D]. 陈汇勇. 华南理工大学, 2011(06)
- [9]有机分子在聚乙烯膜中溶解扩散过程的分子模拟[D]. 岳雅娟. 中国海洋大学, 2011(04)
- [10]分子筛复合膜的制备及其在DMF/H2O混合物分离中的应用[D]. 张环茹. 常州大学, 2011(04)