酸性氧化物气体在Cu-BTC中的吸附行为仿真模拟

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:mangshengsun1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Cu-BTC是由二聚铜-苯-1,3,5-三羧酸酯为基本骨架单元所构成的周期性骨架材料,本文使用构型偏移蒙特卡罗方法模拟了三种室温下随气体逸度不断升高的二氧化物气体(SO2,CO2,NO2)在Cu-BTC的吸附量,吸附位以及吸附能分布。并最终利用密度泛函理论进一步解释了存在于Cu-BTC基本骨架单元不同位点的气体分子吸附机理。研究结果如下:在单体吸附条件下,三种氧化物气体中SO2的吸附量最高,并迅速占据高活性位点,使其具有较高的吸附能,从吸附点位来看,CO2的吸附位主要集中在四面体孔道,并存在向主孔道逸散的趋势,根据能量分布曲线可知,在单体吸附下CO2具有明显的双峰趋势,其吸附过程主要体现在四面体孔道和主孔道,其中与四面体孔道的结合更为紧密。NO2的吸附量始终较低,并游离在晶体表面。在混合吸附条件下(SO2:CO2:NO2=1:1:1),SO2更强的分子间作用力使其他气体分子不再具有吸附优势,从而被挤出孔道之外。从三种气体吸附能分布也可以看出CO2在单体吸附条件下的吸附初期,具有双峰优势,由于SO2更强的范德瓦尔斯作用,而消失在竞争吸附的过程中。在吸附这三种气体时,Cu-BTC的基本骨架单元所对应的主孔道,以及四面体孔道,因基本骨架的夹角不同而呈现出截然不同的电荷密度分布,故可以说明,结构紧凑的四面体孔道对气体分子具有更强的范德瓦尔斯作用。在三种气体分子中SO2的电荷密度等高线分布范围最广,吸附能最高,说明结合最为紧密。由于较高的吸附优势,使得SO2在三点位的氧化物气体中形成分子筛效应。使用蒙特卡洛方法与密度泛函理论相结合可以从晶体的物理吸附与单元骨架能量吸附与结构吸附,多种角度对金属有机骨架材料进行有效分析,有望为高分子复杂结构吸附材料的结构改进及选型,提供可靠理论判据。
其他文献
高中数学中,学习潜力的挖掘是教学的任务之一,特别是对于高中生来说,学习思路和方法已经逐渐建立,但是还在完善和发展的过程当中,需要老师的指导和帮助.而学习潜力不仅仅作用
随着计算机技术及网络通信技术的飞速发展,数字多媒体技术得到了广泛应用,数字产品版权的保护问题也变得越来越重要。数字水印技术已成为解决数字多媒体版权问题的主要工具。
低活化铁素体/马氏体钢被认为最有希望可用于聚变堆的第一壁/包层的结构材料。本论文的目的主要是探讨中国低活化马氏体CLAM钢的辐照损伤机理,研究的重点集中在CLAM钢辐照前的
空白,是中国画空间意识构成中特别值得探讨的命题,民族绘画的艺术性和审美性,直接同画中之“白”紧紧联系在一起。空白总是潜藏着画家的某种情思意趣,彰显着某种内在的张力和
撒哈拉沙漠是世界上最干燥和最热地区之一。然而,位于阿尔及利亚撒哈拉沙漠的艾因塞夫拉小镇近日却迎来了37年以来的第一场雪,红色的沙丘意外地变成了白色,每个人看到沙漠下
期刊
俗话说: “巧妇难为无米之炊”.这句话用到如今的小学生作文方面也很恰当.很多初学作文的小学生一提写作文就犯愁,不知作文该写什么,如无米下锅的巧妇一样为难,本文依据教学
在锂离子电池首次充、放电过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反应,形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层,这种钝化层是一种界面层,具有固体电解质的性质,是电子的绝缘体却是离子的良导体,被称作固体电解质中间相(简称SEI膜)。SEI膜的物理和化学性质在很大程度上影响了锂离子电池的充放电效率、循环性、功率特性、储存寿命以及安全性等电化学性能,因此SEI膜研究在锂离子电池中具有重要的意义。但是对于有无
作为一种重要的微电子薄膜材料,Si已在超大规模集成电路(VLSI)、太阳电池、液晶显示、记忆存储以及特种半导体器件中都获得了成功的应用。近年,随着各类纳米薄膜材料与纳米量子器件的兴起,具有纳米晶粒多晶Si薄膜的结构制备与电学特性的研究也引起了广泛的关注。氧化锌(ZnO)是Ⅱ-Ⅵ族直接宽带隙半导体(室温带隙3.37eV),因为具有较高的激子束缚能(60meV),使得它成为理想的下一代紫外发光二极管和
本文从Fe3O4纳米粒子出发,分别制备了Fe3O4/ZnO及Fe3O4/ZnO/Au新型多功能纳米复合材料,并通过多种表征手段对两种复合材料的表面结构、光学和磁学性质进行了系统研究。具体研究
学位