煤表面和碳纳米管与气体作用的量子化学研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:syameimaruda
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气体分子与煤表面的作用是研究煤与气体作用机理的基础。本论文选用褐煤、次烟煤、高挥发分烟煤、低挥发分烟煤和无烟煤五种结构模型,采用量子化学半经验方法ZINDO分别计算了CH4、CO、CO2、O2、H2O和H2与它们作用的吸附能、吸附距离、作用键级和净电荷变化等微观参数。采用“多点计算,整体平均”的方法,计算了煤表面与气体间的吸附能,得到气体在煤表面的吸附顺序为:O2>CO>H2O>CO2>CH4≈H2,与文献研究结论相符。且本论文计算得到CH4与煤表面的吸附能与文献中的数据基本一致。量子化学计算所得到的气体与煤表面结合能曲线可以用Morse函数很好地拟合,并求得有关吸附作用的定量参数。根据气体与煤表面的吸附距离和有关键级的计算结果,CO与煤表面吸附作用最大,而且在有些位点达到了化学作用的强度;H2和CH4与煤表面吸附作用最小可以认为是物理作用;CO2、H2O、O2与煤表面吸附作用相差
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