【摘 要】
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本文采用分子动力学手段模拟了分子在纳米孔道上的扩散,尤其是甲烷(CH4)、四氟化碳(CF4)、六氟化硫(SF6)和苯(C6H6)在β分子筛内的扩散行为。通过分析模拟结果,建立了一个在β分子筛上
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本文采用分子动力学手段模拟了分子在纳米孔道上的扩散,尤其是甲烷(CH4)、四氟化碳(CF4)、六氟化硫(SF6)和苯(C6H6)在β分子筛内的扩散行为。通过分析模拟结果,建立了一个在β分子筛上分子扩散的记忆扩散模型。该模型认为,当分子在β分子筛中的不同吸附点位上跳跃时,分子在下一步的运动中,总要受到分子在前一步运动的影响。据此得到了分子沿β分子筛上两个主轴方向的扩散系数存在一定的关联关系。主要研究内容如下:(1)运用扩散理论知识,建立了一个基于记忆扩散理论的关于分子在β分子筛孔道方向上扩散的模型。(2)用分子动力学方法,对不同温度下C6H6、CH4、CF4和SF6在β分子筛上的扩散进行了模拟,并验证了这一关联关系。(3)将扩散的模拟结果与理论模型进行对比后,结果表明:苯分子与模型非常符合,由于苯分子的作用半径最大。对于另外三种作用半径不同的球形分子,SF6分子是定量的与模型相符合,而CH4和CF4分子与模型不能符合。该模型要求扩散分子作用半径足够大,达到与分子筛孔径相近。综上所述,本论文用分子动力学模拟的方法验证了分子在β分子筛孔道内扩散的记忆扩散理论模型。为研究现代实验方法上难以测量的物理、化学现象和过程,难以探索物理和化学机理提供了新的思路和方法。
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