金属-有机骨架材料MOF-5的改进与吸附甲烷的巨正则蒙特卡罗模拟

【摘要】：根据金属-有机骨架材料(MOFs)的设计思想,在MOF-5(对苯二甲酸为桥联配体,Zn4O金属簇为中心的配位化合物)的基础上设计了10种以Zn4O金属簇为中心(Corner),以不同基团单取代的对苯二甲酸(BDC)衍生物为桥联配体(linker)的多孔材料.用巨正则蒙特卡罗(GCMC)模拟方法,计算了这些材料在298K、1-10MPa条件下对甲烷的吸附量,讨论了不同取代基与甲烷吸附量的关系.结果发现,在298K、3.5MPa时甲烷的吸附量主要取决于吸附热,并且以硝基取代的配体构成的MOF分子吸附甲烷效果最好.在此基础上,进一步设计了以四硝基取代对苯二甲酸为桥联配体的MOF-4NO2,该结构在相同条件下对甲烷的超额吸附量为209cm3·cm-3,总吸附量达到228cm3·cm-3,比美国能源部(DOE)提出的甲烷吸附材料应用要求标准高26%. 【作者单位】： 浙江大学化学系;
【关键词】： 甲烷 金属-有机骨架材料 吸附 巨正则蒙特卡罗
【基金】：国家科技支撑计划(2006BAK30B02) 国家自然科学基金(20671080)资助项目
【分类号】：O647.31
【正文快照】： 随着石油能源的枯竭,甲烷代替传统石油产品作为汽车燃料日益受到重视[1].目前甲烷主要储存在高压容器中使用,但是该方法存在着安全性差、成本较高等问题.研究表明,纳米碳管[2]、沸石[3]以及石墨[4]等多孔性纳米材料能够有效地提高甲烷的储存量,可是这些材料目前还未达到美国

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

吸附分离技术在环境工程中的应用    凌敏,李艳琳,黄铁明

天然气汽车的储气技术    李伟华,朱刚

天然气用做汽车替代性燃料的储气方式研究    刘保华,李家俊,赵乃勤

天然气——汽车储气方式研究    刘保华,李家俊,赵乃勤

天然气汽车储气方式的技术经济性分析    杨晓东,顾安忠,杨庆峰,高鲁嘉,郑青榕

COMPUTER SIMULATION STUDIES OF THE PERFORMANCE OF ADSORBED NATURAL GAS STORAGE SYSTEM DURING DISCHARGE    Xiao-Dong YANG, An-Zhong GU, Qing-Rong ZHENG, Xne-Sheng LUSchool of Energy and Power EngineeringShanghai Jiaotong University, Shanghai 200030, China

金属—有机骨架材料中流体吸附性质的量化计算与分子模拟研究    王三跃

天然气吸附控制系统的研究    高非

多孔材料的应用与发展    黎青,陈玲燕,沈军,王珏

利用ANSYS热分析模块分析渗流场问题的探究    贺晓明;李智录;王淑贤;

超临界甲烷在高表面活性炭上的吸附测量及其理论分析    周理,李明,周亚平

多孔材料化学:从无机微孔化合物到金属有机多孔骨架    林之恩,杨国昱

石油焦制备高比表面积活性炭的研究    宋燕,李开喜,杨常玲,吕春祥,凌立成,刘朗

模拟扩散系数的分子动力学方法    宋海华,尹小勇

短链烷烃二元混合物在分子筛上吸附分离的分子模拟    吕玲红,王琦,刘迎春

CO_2和CH_4在煤基质表面竞争吸附的热力学分析    周来;冯启言;秦勇;

常压高频放电等离子体炬改进制备CO_2/CH_4重整用Ni/MgO催化剂    覃攀;徐慧远;龙华丽;冉祎;尚书勇;储伟;印永祥;戴晓雁;

SO_2对Co/MOR催化剂上CH_4选择催化还原NO反应性能的影响    闫晓亮;陈树伟;于峰;李瑞丰;

等离子体与催化剂协同催化CH_4选择性还原脱硝反应    刘彤;于琴琴;王卉;蒋晓原;郑小明;

BaTi_(1-x)Ni_xO_3催化剂的制备及其CH_4/CO_2重整性能研究    胡全红;黎先财;杨春燕;杨爱军;

光辐照驱动CH_4-CO_2重整中Ni/MgO-Al_2O_3催化活性吸收体的活性    龙华丽;胡诗婧;徐艳;覃攀;尚书勇;印永祥;戴晓雁;

镍基上CH_4脱氢与超临界CO_2重整的量化计算    徐文媛;龙威;杜瑞焕;

甲烷与氧和氯反应的对比研究    吕广申;高峰;

利用杂化轨道理论解释有机化合物分子空间构型    董顺;

焦炉煤气组分气相色谱法分析实验研究    谭洪艳;周卫红;

甲烷芳构化反应中Mo/MCM-22和Mo/ZSM-5催化剂的比较    白杰;刘盛林;谢素娟;徐龙伢;林励吾;

超临界干燥对La_(0.8)Sr_(0.2)FeMn_(1.5)Al_(9.5)O_(19-δ)六铝酸盐性能的影响    张涯远;蒋政;张世超;朱庆山;

甲烷部分氧化制合成气Co/MgO/HZSM-5催化剂的研究    张诺伟;黄传敬;高晓晓;翁维正;万惠霖;

Ni-Co-La-O催化剂上CH_4化学气相沉积法制备多壁碳纳米管    陈龙;王健康;解启慧;王晓来;

柠檬酸法制备Ce_(1-x)Mn_xO_(2-a)固溶体催化剂甲烷催化燃烧的研究    刘长春;於俊杰;陶炎鑫;蒋政;郝郑平;

甲烷在Pd／CeO_2(111)表面的吸附:密度泛函理论研究    李会英;郭杨龙;王海丰;郭耘;卢冠忠;P.Hu;

Mo／HZSM-5上甲烷无氧芳构化催化剂制备的研究    杨媛媛;姚本镇;刘殿华;房鼎业;

碳酸钡及其负载催化剂上甲烷氧化偶联反应制C_2烃和氢气    马媛媛;张建生;王瑞燕;庞志成;高志明;

负载型LaFeO_3催化剂用于甲烷选择性氧化制合成气    文斌;余长春;

电场作用下煤吸附甲烷的势模型    辜敏;鲜学福;杜云贵;

瓦斯克星——微生物    谈奇石

植物：最佳氢气源头    记者 王艳红

新催化剂可提高人工光合作用效率    梅楚

Ni、NiH～+、NiO和MgO等活化甲烷的理论研究    杨华清

组合多相催化技术及其在甲烷与小分子化合物耦合反应中的应用    王华

甲烷低温燃烧反应分子筛负载Pd催化剂    史春开

担载型分子筛催化剂上CH_4选择还原NO反应的研究    任丽丽

甲烷选择性催化还原氮氧化物的基础研究    张惠

甲烷在常压和高压下溶解度的测定与计算    夏淑倩

等离子体催化共活化CH_4-CO_2制C_2烃反应研究    张秀玲

冲击压缩下甲烷、氩气的高温辐射特性与反应流体动力学研究    唐敬友

SOFC阳极甲烷直接氧化电催化剂的研究    王毓娟

等离子体转化甲烷之实验与密度泛函理论研究    王建国

CH_4-CO_2低温转化合成含氧有机物的研究    王晓红

甲烷在甲醇和烃类混合溶剂中高压溶解度的研究    郭玉高

纳米铜锡氧化物的制备及催化性能的表征    贾超

天然气（CH_4）催化燃烧催化剂的研究    闫智慧

金属负载的HZSM-5上甲烷和丙烷无氧芳构化反应研究    宣东

冷等离子体裂解甲烷制C_2烃的实验研究及动力学模拟    何方方

镍表面台阶结构和吸附氧对甲烷解离过程影响的DFT研究    王令光

甲烷芳构化：不同添加剂效应及特殊分子筛载体的研究    陈会英

结合水合物生成机理研究甲烷在水中的溶解度    耿昌全

甲烷液相选择性催化氧化制甲醇的研究    曹凯