二維石墨烯納米孔已被證明可作為一種可靠的分子篩,但僅僅依靠分子大小篩選效應很難實現(xiàn)混合氣體分子的高選擇性分離。本文采用分子動力學模擬方法研究表面電荷對石墨烯納米孔分離CO₂/N₂混合分子選擇性的影響規(guī)律,進而實現(xiàn)基于靜電效應的石墨烯納米孔分子選擇性滲透,為提高石墨烯納米孔的氣體分離選擇性提供一種可行的方法。模擬結(jié)果表明,表面施加負電荷后,隨著負電荷密度的增加CO₂分子的滲透率增加而N₂分子的滲透率降低,石墨烯納米孔展示出了CO₂/N₂的分離選擇性;但是施加正電荷后,納米孔的選擇性幾乎沒有發(fā)生變化。靜電效應引起的納米孔選擇性跟氣體分子在帶電石墨烯表面的不同吸附能力有關(guān)。當施加負電荷后,CO₂分子的吸附能力增強,通過表面機制的滲透分子數(shù)增加,分子的平均滲透時間增加,總體滲透率提高;N₂分子的滲透率由于CO₂分子的抑制效應相應地隨著負電荷的施加而降低。當施加正電荷后,CO₂和... 

【文章來源】：物理化學學報. 2020,36(11)北大核心SCICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【文章目錄】：
1 引言
2 MD模型
    2.1 模擬系統(tǒng)
    2.2 石墨烯納米孔結(jié)構(gòu)
    2.3 原子作用勢能
3 結(jié)果與討論
    3.1 納米孔選擇性
    3.2 分子吸附
    3.3 分子滲透時間
4 結(jié)論


【參考文獻】：
期刊論文
[1]氣體分子在二維石墨烯納米孔中的選擇性滲透特性（英文）[J]. 孫成珍,白博峰.  物理化學學報. 2018(10)
[2]石墨烯/納米管復合結(jié)構(gòu)吸附分離CO2/CH4混合物的分子模擬[J]. 雷廣平,劉朝,解輝.  物理化學學報. 2015(04)
[3]多孔石墨烯分離CH4/CO2的分子動力學模擬[J]. 溫伯堯,孫成珍,白博峰.  物理化學學報. 2015(02)



本文編號：3476762