基于静电效应的石墨烯纳米孔选择性渗透特性

二维石墨烯纳米孔已被证明可作为一种可靠的分子筛,但仅仅依靠分子大小筛选效应很难实现混合气体分子的高选择性分离。本文采用分子动力学模拟方法研究表面电荷对石墨烯纳米孔分离CO2/N2混合分子选择性的影响规律,进而实现基于静电效应的石墨烯纳米孔分子选择性渗透,为提高石墨烯纳米孔的气体分离选择性提供一种可行的方法。模拟结果表明,表面施加负电荷后,随着负电荷密度的增加CO2分子的渗透率增加而N2分子的渗透率降低,石墨烯纳米孔展示出了CO2/N2的分离选择性;但是施加正电荷后,纳米孔的选择性几乎没有发生变化。静电效应引起的纳米孔选择性跟气体分子在带电石墨烯表面的不同吸附能力有关。当施加负电荷后,CO2分子的吸附能力增强,通过表面机制的渗透分子数增加,分子的平均渗透时间增加,总体渗透率提高;N2分子的渗透率由于CO2分子的抑制效应相应地随着负电荷的施加而降低。当施加正电荷后,CO2和N2分子的吸附能力都未发生明显的改变,CO2和N2分子的渗透率也未增加或减小,因此纳米孔没有展示出静电效应选择性。

浅析浙江新高考改革下信息技术与通用技术的适用及发展

近年来,在浙江省推进新高考改革的背景下,信息技术与通用技术课程被列为高考选考科目,并以其鲜明的实践性、综合性、情境性、创新性等特点成为了高中新课程改革的亮点。本文结合2021年6月浙江选考卷,探讨信息技术与通用技术课程的特点在高考中的适用性与发展前景,并提出建议,从而更好地培养学生的创新实践精神,促进其全面且富有个性的发展。

荆江门河段削矶整治

荆江门河段11#矶由于受洪水冲刷,已护工程多次产生排水沟断裂,1998年洪水导致熊家洲弯道上段崩岸加剧。为消除对已护工程构成的威胁,进行削矶改造。文章介绍了削矶设计方案与施工过程。

红土镍矿品质特点及检验方法探讨

本文介绍了红土镍矿资源特点,分析了红土镍矿主要品质评价指标。结合检验红土镍矿工作经验,对红土镍矿取制样方法和各品质项目的检验方法进行了探讨。提出了做好红土镍矿检验监管的对策和建议,为红土镍矿贸易和检验提供参考。

石墨烯表面气体扩散系数的原子模型

石墨烯表面的气体扩散是诸多应用中的关键过程,其机制不同于一般固体表面气体扩散,反而类似分子碰撞控制的体相扩散,但对应的表面扩散系数因吸附效应低于体相理论预估.本文针对石墨烯表面气体扩散系数开展了理论和分子动力学模拟研究,基于Chapman-Enskog方程提出了一种仅依赖原子势能参数的表面气体扩散系数预测模型,弥补了该领域的缺失.首先,通过分子动力学模拟研究了不同压力、流固作用下的石墨烯表面气体扩散系数,证明了表面吸附引起的表面数密度增加是导致现有理论预估出现偏差的原因;然后,直接从原子势能参数导出气体空间密度分布,解决了石墨烯表面数密度准确估计的问题并拓展Chapman-Enskog方程建立了石墨烯表面气体扩散系数的理论预测模型;最后,对理论模型的准确性加以验证,理论模型预测值和本文模拟结果的相对误差小于10%;同时,该模型也能很好预测文献中石墨烯表面实际气体的扩散系数,进一步证明了其有效性和实用性.

Ti掺杂对NaAlH_4储氢性能的影响

采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波赝势(PW-PP)方法,分别计算纯净以及掺杂Ti的NaAlH4和Na3AlH6的晶格结构参数、能量变化和电子态密度(DOS),分析比较Ti掺杂对NaAlH4和Na3AlH6储氢性能的影响。结果表明:Ti掺杂后的晶格结构比原纯净的NaAlH4和Na3AlH6稳定,且脱氢所需能量减少。Ti替代Na后,Ti吸引周围的H原子,使Al-H键变弱;Ti替代Al,Ti-H键比原Al-H键明显减弱,使掺杂后脱氢所需能量降低。通过对比分析Ti掺杂对NaAlH4和Na3AlH6结构和态密度的影响,得出Ti的催化作用主要发生在脱氢反应的第一步。