【摘 要】
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为进一步明确煤分子吸附多组分气体的热力学机制,应用巨正则系综蒙特卡洛（GCMC）模拟方法,从热力学角度研究了不同温度下等比例CH4,CO2,N2多组分气体在煤分子模型中的吸附行为。
【机 构】
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西安科技大学安全科学与工程学院,教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室
【基金项目】
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国家自然科学基金重点资助项目(51734007);国家自然科学基金资助项目(51674192,51604220)
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为进一步明确煤分子吸附多组分气体的热力学机制,应用巨正则系综蒙特卡洛（GCMC）模拟方法,从热力学角度研究了不同温度下等比例CH4,CO2,N2多组分气体在煤分子模型中的吸附行为。研究表明:在晶胞内CH4呈点状分布,CO2呈簇状分布,N2呈带状分布; 3种气体的吸附量、吸附热、吸附熵关系均为CO2>CH4>N2,吸附势能CO2<CH4<N2;吸附量与吸附热呈线性正相关关系,吸附热与温度无明显关系;煤分子吸附CH4,N2,CO2的吸附势能与其吸附量成反比,吸附势能不仅受煤分子表面自由粒子色散力影响,也受吸附焓和吸附熵的影响;相同条件下,3种气体的吸附熵与吸附量和温度均呈负相关关系;吸附热力学参数能用来表征煤分子的吸附特性,从热力学角度证实煤分子吸附CO2优于CH4和N2。
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