化石燃料屬于不可再生能源的范疇,過量燃燒產(chǎn)生的粉塵顆粒和溫室氣體是導(dǎo)致霧霾天氣和全球變暖的主要原因。面對能源危機和環(huán)境污染這兩大難題,清潔能源成為大家關(guān)注的焦點,其中氫能作為一種燃燒效率高、產(chǎn)物清潔無污染、可用范圍廣的二次能源,能夠滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求。氫能的可持續(xù)發(fā)展涉及到氫氣生產(chǎn)、氫氣儲存運輸、氫氣利用等一系列問題,目前工業(yè)上生產(chǎn)氫氣的方法主要是對天然氣的重整和煤炭氣化后的混合氣體分離,生產(chǎn)過程中不可避免地會混入其他氣體,降低了氫氣純度�，F(xiàn)下分離氫氣的主要方法有變壓吸附法、深冷分離法和膜分離技術(shù),膜分離技術(shù)因為效率高、能耗低、空間占用小、分離前后物質(zhì)無相變和設(shè)備成本低等優(yōu)勢,成為最有發(fā)展前景的技術(shù)之一。膜分離技術(shù)的核心是選擇一張具有高選擇性和高滲透性的理想型分離膜材料,基于膜材料的滲透性與膜厚度成反比這一特性,減小分離膜的厚度能夠增加氣體的滲透通量。二維類石墨相氮化碳晶體屬于僅有單原子厚度的薄膜材料,晶體中由六元環(huán)所圍成的孔隙大小合適、排列規(guī)則,相比于石墨烯更適合用作分離氫氣的膜材料。本文以二維類石墨相氮化碳g-C₃N₄晶體和g-C10N1... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 氣體分離方法
    1.3 膜分離技術(shù)
    1.4 二維多孔材料
        1.4.1 二維多孔石墨烯
        1.4.2 二維類石墨相氮化碳
    1.5 研究的主要內(nèi)容
2 理論計算基礎(chǔ)
    2.1 第一性原理理論計算
    2.2 多粒子體系
        2.2.1 絕熱近似
        2.2.2 Hartree-Fock單電子近似
    2.3 密度泛函理論
        2.3.1 Kohn-Hohnberg定理
        2.3.2 Kohn-Sham方程
    2.4 交換關(guān)聯(lián)泛函
    2.5 VASP軟件包介紹
3 二維類石墨相氮化碳晶體用于H_2/CO氣體分離的研究
    3.1 引言
    3.2 二維g-C_3N_4晶體模型的構(gòu)建與計算方法
        3.2.1 優(yōu)化triazine結(jié)構(gòu)
        3.2.2 優(yōu)化heptazine結(jié)構(gòu)
    3.3 二維g-C_3N_4晶體分離H_2/CO氣體的研究
        3.3.1 triazine結(jié)構(gòu)
        3.3.2 heptazine結(jié)構(gòu)
    3.4 二維g-C_(10)N_(13)晶體分離H_2/CO氣體的研究
    3.5 晶體中元素種類改變帶來的影響
    3.6 本章小結(jié)
4 結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]金屬-有機骨架材料的計算化學(xué)研究[J]. 陽慶元,劉大歡,仲崇立.  化工學(xué)報. 2009(04)
[2]膜技術(shù)在氫氣分離中的應(yīng)用[J]. 張潤虎,鄭孝英,謝沖明.  過濾與分離. 2006(04)
[3]超高純氫的制備[J]. 李義良.  低溫與特氣. 1996(03)
[4]廉價氫氣源的開發(fā)[J]. 孔祥芝.  低溫與特氣. 1994(04)

博士論文
[1]多孔石墨烯（類石墨烯）用于低濃度CO2煙道氣分離的電荷篩分機理研究[D]. 王勇.太原理工大學(xué) 2016



本文編號：3174103