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天然气是最重要的能源之一,具有高热值、高效和低污染等优点,但N 2杂质的存在降低了天然气的燃烧热值。为利用低质量天然气(例如低浓度煤层气),需要从天然气(CH 4)中分离N 2。通过密度泛函计算(DFT)和分子动力学模拟(MD)相结合的方式,系统研究了H饱和的多孔石墨烯对N 2/CH 4气体混合物的分离性能。发现孔径约为0.406 nm的H-pore-13多孔石墨烯膜能够高效地从CH 4中分离N 2。H-pore-13具有较高的N 2/CH 4选择性,N 2的气体渗透率达到10 5 GPU(1 GPU=3