乙烯、丙烯是石油化工中非常重要的原料,它們的純化往往需要消耗極高的能量,沸石咪唑骨架材料（Zeolitic Imidazolate Frameworks,ZIFs）是MOFs材料（Metal Organic Frameworks,MOFs）的一個(gè)子類,因其高比表面積以及良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等性質(zhì)在氣體分離方面有著廣泛的應(yīng)用前景。在最近的研究中,ZIF-8表現(xiàn)出優(yōu)異的低質(zhì)烷烴/烯烴分離性能。此外,ZIF-8還被發(fā)現(xiàn)具有多晶型現(xiàn)象:即化學(xué)組成相同,但金屬、有機(jī)配體的空間排布、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同。研究多晶型可以減少其他因素的干擾,集中考察各種材料的空間結(jié)構(gòu)對(duì)分離性能的影響。在研究微觀結(jié)構(gòu)、機(jī)理方面,計(jì)算化學(xué)有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì);因此,本論文綜合使用巨正則蒙特卡洛方法（Grand Canonical Monte Carlo,GCMC）,理想吸附溶液理論（Ideal Adsorbed Solution Theory,IAST）,分子動(dòng)力學(xué)模擬（Molecular Dynamics,MD）等模擬方法,對(duì)丙烷、丙烯、乙烷、乙烯在ZIF-8多晶型中的吸附和擴(kuò)散過程做了以下研究:在GCMC模擬中,通過使用不同力... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

MOF分離氣體[17]

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-2幾種ZIF材料的結(jié)構(gòu)示意圖[18]Figure1-2SeveralZIFmaterialssturture[18]1.2.3.ZIF-8的多晶型現(xiàn)象2017年，Knebel等人[22]通過施加外部電場(chǎng)的方式，使ZIF-8晶格發(fā)生可逆變化，在電場(chǎng)的極化作用下，ZIF-8_I-43m轉(zhuǎn)變成更加剛性的ZIF-8_Cm和ZIF-8_R3m多晶型，

第一章緒論5晶格的硬化導(dǎo)致了氣體通過的滲透量降低，但提高了氣體分離性能。隨后，Zhou等人[23]通過快速電流合成法合成了穩(wěn)定存在的ZIF-8_Cm膜，并在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了改材料優(yōu)異的氣體分離性能。ZIF-8的化學(xué)構(gòu)成為Zn(MeIm)2（MeIm表示2-甲基咪唑），這種同種化學(xué)組成的物質(zhì)以不同晶體結(jié)構(gòu)存在的現(xiàn)象稱為多晶型現(xiàn)象，晶體的多晶型往往導(dǎo)致差異較大的物理性質(zhì)，包括氣體分離性能。這對(duì)于研究ZIF-8氣體分離而言有著重要意義：一方面，多晶型現(xiàn)象極大地豐富了氣體分離材料的種類，能應(yīng)對(duì)不同的分離需求；另一方面，多晶型相同的化學(xué)組成使得研究不同的多晶型結(jié)構(gòu)時(shí)可減少化學(xué)組成的影響，僅需關(guān)注不同的晶格帶來的影響，對(duì)于研究氣體分離機(jī)理有極大幫助。圖1-3ZIF-8_I-43m和ZIF-8_Cm結(jié)構(gòu)以及快速電流合成法示意，以及其對(duì)丙烷丙烯的分離[23]Figure1-3SynthesisofZIF-8membranesandthedifferencebetweenZIF-8_I-43mandZIF-8_Cmforpropene/propaneseparation[23]1.3計(jì)算化學(xué)計(jì)算化學(xué)是一個(gè)新興的學(xué)科。計(jì)算化學(xué)有幾大分支，包括基于量子力學(xué)的量子化學(xué)（quantumchemistry,QC）和基于統(tǒng)計(jì)力學(xué)的分子動(dòng)力學(xué)模擬（moleculardynamics,MD）和蒙特卡洛模擬（MonteCarlo,MC）。近幾十年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛，與實(shí)驗(yàn)、理

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3503728