本文選題：密度泛函 + 吸附模型��； 參考：《西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)》2015年01期

【摘要】：采用密度泛函理論DFT方法,建立煤大分子骨架模型,并以范德華力作用半徑為邊界條件,構(gòu)建煤大分子對CH_4分子吸附的量子動(dòng)力學(xué)模型,在6-311G++基組上對煤大分子骨架模型和吸附模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,通過密立根電荷量分析了煤大分子表面的吸附空位,以及甲烷氣體分子從游離態(tài)到吸附態(tài)的物理結(jié)構(gòu)和特性變化。研究結(jié)果表明,煤表面分子和甲烷分子之間的吸附力場主要是靜電場,甲烷分子在吸附過程中被極化,產(chǎn)生電偶極矩,C-H分子鍵長增大,吸附質(zhì)和吸附劑之間的范德華力主要是誘導(dǎo)力和色散力以及甲烷分子被極化后的取向力,煤大分子表面的吸附空位可以通過煤大分子中各原子的密立根電荷量分析定量確定,通過模型結(jié)構(gòu)優(yōu)化發(fā)現(xiàn),同一吸附空位可以對應(yīng)多種甲烷分子吸附平衡結(jié)構(gòu),煤對甲烷分子的吸附為多分子層吸附。
[Abstract]:Based on density functional theory (DFT) method, the coal macromolecular skeleton model is established, and the quantum dynamics model for the adsorption of CH4 molecules by coal macromolecules is constructed using van der Waals force radius as the boundary condition. The structure of coal macromolecular skeleton model and adsorption model were optimized on 6-311G basis set. The adsorption vacancy on coal macromolecule surface and the physical structure and characteristics of methane gas molecule from free state to adsorbed state were analyzed by the charge quantity of Milliken. The results show that the adsorption force field between coal surface molecules and methane molecules is mainly electrostatic field, methane molecules are polarized during the adsorption process, resulting in the increase of C-H molecular bond length. The van der Waals force between adsorbents and adsorbents is mainly induced force, dispersion force and the orientation force of methane molecule after polarization. The adsorption vacancy on the surface of coal macromolecule can be quantitatively determined by the analysis of the atomic charge quantity of each atom in the coal macromolecule. Through the optimization of the model structure, it is found that the same adsorption vacancy can correspond to a variety of methane molecular adsorption equilibrium structures, and the adsorption of coal to methane molecule is multimolecular layer adsorption.
【作者單位】： 西安科技大學(xué)理學(xué)院;
【分類號(hào)】：TD712

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本文編號(hào)：2106877