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Grand Canonical Approach to an Interacting Network
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作者 A. Nicolaidis K. Kosmidis V. Kiosses 《Journal of Modern Physics》 2015年第4期472-482,共11页
We consider a network composed of an arbitrary number of directed links. We employ a grand canonical partition function to study the statistical averages of the network in equilibrium. The Hamiltonian is composed of t... We consider a network composed of an arbitrary number of directed links. We employ a grand canonical partition function to study the statistical averages of the network in equilibrium. The Hamiltonian is composed of two parts: a “free” Hamiltonian H0 attributing a constant energy E to each link, and an interacting Hamiltonian Hint involving terms quadratic in the number of links. A Gaussian integration leads to a reformulated Hamiltonian, where now the number of links appears linearly. The reformulated Hamiltonian allows obtaining the exact behavior in limiting cases. At high temperatures the system reproduces the behavior of the free model, while at low temperatures the thermodynamic behavior is obtained by using a renormalized chemical potential, μeff = μ + l, where l is the strength of the interaction. We also resort to a mean field approximation, describing accurately the system over the entire range of all dynamical parameters. A detailed Monte-Carlo simulation verifies our theoretical expectations. We indicate that our model may serve as a prototype model to address a number of different systems. 展开更多
关键词 Complex Networks Statistical MECHANICS monte Carlo Simulations grand canonical ensemble
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巨正则系综Monte Carlo方法模拟甲烷在活性炭孔中的吸附存储 被引量:38
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作者 曹达鹏 高广图 汪文川 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期23-30,共8页
用巨正则系综MonteCarlo方法模拟了甲烷在活性炭孔中的吸附行为 .在此模拟中 ,甲烷分子采用单点LJ球型分子模型 ,狭缝活性炭孔墙采用 1 0 4 3模型 .在低温时 (T =74 0 5K) ,模拟并观察到了甲烷分子在狭缝活性炭孔中的吸附、脱附以及毛... 用巨正则系综MonteCarlo方法模拟了甲烷在活性炭孔中的吸附行为 .在此模拟中 ,甲烷分子采用单点LJ球型分子模型 ,狭缝活性炭孔墙采用 1 0 4 3模型 .在低温时 (T =74 0 5K) ,模拟并观察到了甲烷分子在狭缝活性炭孔中的吸附、脱附以及毛细凝聚现象 ,得到了吸附等温线和孔中流体的局部密度轮廓图 .同时 ,把所得的数据与Jiang、Rhykerd和Gubbins的模拟结果进行了比较 ,结果表明 ,模拟方法是正确的 .在此基础上 ,进一步模拟了常温下 (T =30 0K)甲烷分子在狭缝活性炭孔中的吸附存储行为 ,得到了常温下甲烷在不同孔宽活性炭孔中的吸附等温线、有效存储量随压力变化的图像以及有效存储量随孔宽变化的图像 ,并求出了狭缝孔吸附存储甲烷的最佳孔宽和合理的吸附压力 . 展开更多
关键词 巨正则系统 模拟 吸附等温线 甲烷 存储 活性炭
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层柱状微孔材料吸附存储天然气的Monte Carlo模拟 被引量:9
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作者 曹达鹏 汪文川 +1 位作者 段雪 矫庆泽 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2001年第2期297-300,共4页
采用巨正则系综MonteCarlo方法模拟了天然气中主要成分甲烷在层柱状微孔材料中T =3 0 0K下的吸附存储 .在模拟中层柱状微孔采用Yi等人建立的柱子均匀分布在两炭孔墙之间的模型来表征 .甲烷分子采用Lennard -Jones球型分子模型 ,炭孔墙采... 采用巨正则系综MonteCarlo方法模拟了天然气中主要成分甲烷在层柱状微孔材料中T =3 0 0K下的吸附存储 .在模拟中层柱状微孔采用Yi等人建立的柱子均匀分布在两炭孔墙之间的模型来表征 .甲烷分子采用Lennard -Jones球型分子模型 ,炭孔墙采用Steele的 10 - 4- 3模型 .对孔宽为 1.3 6nm的层柱微孔 ,模拟了四个不同孔率的层柱材料吸附甲烷的情形 .得到了孔中流体的局部密度分布以及吸附等温线 .对比不同孔率下甲烷的吸附量 ,得到了此情形吸附甲烷的较佳孔率为 0 .94. 展开更多
关键词 巨正则系综 monte CARLO模拟 层柱装微孔材料 吸附 天然气 存储 甲烷 吸附等温线
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巨正则系综Monte Carlo模拟方法确定活性炭的微孔尺寸 被引量:16
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作者 曹达鹏 汪文川 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期910-914,共5页
根据299 K下甲烷在活性炭中的吸附实验数据,通过调节狭缝微孔的孔宽参数,利用巨正则系综Monte Carlo(GCEMC)方法得到不同孔宽下流体的微观结构以及吸附等温线.比较并拟合模拟结果和实验数据,确定了活性炭微孔的平均孔宽,为下一... 根据299 K下甲烷在活性炭中的吸附实验数据,通过调节狭缝微孔的孔宽参数,利用巨正则系综Monte Carlo(GCEMC)方法得到不同孔宽下流体的微观结构以及吸附等温线.比较并拟合模拟结果和实验数据,确定了活性炭微孔的平均孔宽,为下一步求解微孔尺寸分布以及为预测吸附剂在不同温度下吸附不同吸附质分子时的吸附性能提供了基础与指导.模拟中,甲烷分子采用单点Lennard-Jones球型分子模型,活性炭用狭缝孔来近似表征,流体分子与单个狭缝墙的相互作用采用著名的Steele的10-4-3势能模型.模拟表明,此方法为考察介孔材料的微孔分布以及微孔平均孔宽提供了新的思路. 展开更多
关键词 巨正则系综 monteCARLO模拟 活性炭 微孔尺寸 甲烷 吸附 平均孔宽 吸附剂 计算机模拟
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活性炭孔吸附过程的巨正则系综Monte Carlo模拟 被引量:6
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作者 何科荣 李县法 李华 《新疆大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第2期184-190,共7页
利用巨正则系综Monte Carlo(GCMC)方法模拟活性炭孔的吸附行为.模拟中,采用狭缝孔模型表征活性炭孔,采用Lennard-Jones(LJ)势能模型描述流体分子之间的相互作用,采用10-4-3势能模型描述流体分子与狭缝炭孔墙之间的相互作用.首先模拟了... 利用巨正则系综Monte Carlo(GCMC)方法模拟活性炭孔的吸附行为.模拟中,采用狭缝孔模型表征活性炭孔,采用Lennard-Jones(LJ)势能模型描述流体分子之间的相互作用,采用10-4-3势能模型描述流体分子与狭缝炭孔墙之间的相互作用.首先模拟了甲烷在狭缝孔中的吸附,并将模拟结果与已有结果进行比较,结果表明本文的模拟方法及编制的程序可行.在此基础上,模拟了氙气在狭缝孔中的吸附,给出了不同孔径狭缝孔的吸附等温线,并给出了一定条件下狭缝孔吸附氙气的最佳孔径. 展开更多
关键词 巨正则系综monte CARLO模拟 活性炭 吸附
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巨正则系综Monte Carlo模拟CO/H_2在碳纳米狭缝孔内的吸附和分离 被引量:5
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作者 吴志强 刘志平 《北京化工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期1-6,共6页
采用巨正则系综Monte Carlo(GCMC)方法研究了CO/H2在碳纳米狭缝孔中的吸附和分离。H2和CO均采用单点Lennard-Jones(LJ)模型,孔壁作用势则用Steele10-4-3模型描述。研究结果表明,混合物中H2的吸附量高于与其分压相同压力下纯H2的吸附量,... 采用巨正则系综Monte Carlo(GCMC)方法研究了CO/H2在碳纳米狭缝孔中的吸附和分离。H2和CO均采用单点Lennard-Jones(LJ)模型,孔壁作用势则用Steele10-4-3模型描述。研究结果表明,混合物中H2的吸附量高于与其分压相同压力下纯H2的吸附量,而CO则与之相反。通过不同孔宽下的模拟,得到吸附分离的最佳孔宽为0.74nm,此时H2和CO的吸附量分别为2.0和12.9mmol/g,CO对H2的平衡分离因子达到6.5(温度为300K,压力为1.0MPa,等物质的量混合气体)。此外,还详细研究了压力、温度和混合气体组成对吸附量和平衡分离因子的影响,发现平衡分离因子随压力降低而提高,而低压下尤其明显,0.03MPa时平衡分离因子可超过9.0。随温度升高,平衡分离因子近乎线性下降;而随着体相混合气体中H2组成的增加,平衡分离因子显著提高。 展开更多
关键词 巨正则系综monte Carlo 吸附 平衡分离因子 一氧化碳 氢气
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MCM—22型分子筛中苯分子吸附行为的蒙特卡罗模拟研究 被引量:12
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作者 侯廷军 朱丽荔 徐筱杰 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2000年第10期1216-1220,共5页
用巨正则统计系综蒙特卡罗模拟方法研究了纯硅MCM-22型分子筛(ITQ-1)中苯分子的吸附行为.结果表明苯分子在ITQ-1型分子筛中主要存在4个吸附位点.从苯分子粒子分布云图上可以看到苯分子的扩散和吸附主要在12元环超笼内发生.在苯分子的扩... 用巨正则统计系综蒙特卡罗模拟方法研究了纯硅MCM-22型分子筛(ITQ-1)中苯分子的吸附行为.结果表明苯分子在ITQ-1型分子筛中主要存在4个吸附位点.从苯分子粒子分布云图上可以看到苯分子的扩散和吸附主要在12元环超笼内发生.在苯分子的扩散过程中,S2位置附近的苯分子分布较为集中,而S3和S4附近的苯分子分布则较为离散.苯分子通过10元环窗口的运动路径势能面的计算结果表明,苯分子在12元环超笼内可以较为自由迁移,而通过10元环窗日从一个超笼扩散到附近的超笼时则需要较高的激发能量,这个能量大约为100kJ/mol. 展开更多
关键词 ITQ-1分子筛 蒙特卡罗模拟 吸附 扩散
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苯与丙烯在β分子筛上吸附行为的蒙特卡罗研究 被引量:9
8
作者 孙晓岩 李建伟 +1 位作者 李英霞 陈标华 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第15期1810-1814,共5页
采用巨正则统计系综蒙特卡罗模拟方法研究了β分子筛上苯与丙烯分子的吸附行为.由分子筛内吸附质粒子云分布可知,在100kPa时,丙烯在分子筛上的吸附量要远远大于苯的吸附量.由吸附相互作用能分布来看,苯与分子筛之间相互作用能比丙烯与... 采用巨正则统计系综蒙特卡罗模拟方法研究了β分子筛上苯与丙烯分子的吸附行为.由分子筛内吸附质粒子云分布可知,在100kPa时,丙烯在分子筛上的吸附量要远远大于苯的吸附量.由吸附相互作用能分布来看,苯与分子筛之间相互作用能比丙烯与分子筛之间的相互作用能更负,这就使苯分子的吸附相对于丙烯分子稳定.相对而言,温度变化对丙烯吸附影响远大于对苯吸附的影响,如100kPa时,温度由298K升高至443K导致丙烯分子吸附量明显减少,由每8个晶胞吸附98个丙烯分子减少到80个;而对苯分子吸附却没有显著的影响.β分子筛上存在着苯和丙烯的竞争吸附,并且吸附分子之间存在相互作用使两者与分子筛之间的相互作用能分布改变.在压力范围1×10-3~5.0kPa,不同温度下苯与丙烯在分子筛内吸附等温线的模拟结果表明,在较高温度、较低压力下丙烯的吸附量要小于苯的吸附量. 展开更多
关键词 Β分子筛 巨正则统计系综蒙特卡罗模拟 吸附
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二氧化碳/甲烷/氮气二元混合物在有序介孔碳材料CMK-3中的吸附和分离 被引量:9
9
作者 彭璇 张勤学 +1 位作者 成璇 曹达鹏 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第9期2065-2071,共7页
采用分子模拟与吸附理论研究了天然气成分在有序介孔碳材料CMK-3上的吸附和分离.巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)模拟表明,CH4和CO2气体的较优存储条件分别为208K、4MPa和298K、6MPa,其最大超额吸附量分别为10.07和14.85mmo·lg-1.基于双... 采用分子模拟与吸附理论研究了天然气成分在有序介孔碳材料CMK-3上的吸附和分离.巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)模拟表明,CH4和CO2气体的较优存储条件分别为208K、4MPa和298K、6MPa,其最大超额吸附量分别为10.07和14.85mmo·lg-1.基于双位Langmuir-Freundlich(DSLF)模型,使用理想吸附溶液理论(IAST)预测了不同二元混合物在CMK-3中的分离行为,发现吸附选择性SCO2/CH4与SCH4/N2比较接近,在298K和4MPa下约等于3,而N2-CO2体系中的CO2吸附选择性较高,可达到7.5,说明CMK-3是一种适合吸附和分离天然气组分的碳材料. 展开更多
关键词 巨正则系综蒙特卡罗 吸附选择性 理想吸附溶液理论 甲烷 二氧化碳 氮气 CMK-3
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噻吩分子及其与异辛烷二元混合物在MCM-22分子筛中吸附的蒙特卡罗模拟 被引量:3
10
作者 张国 白福全 +4 位作者 周欣 刘涛 潘清江 付宏刚 张红星 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第2期218-222,共5页
应用巨正则蒙特卡罗模拟方法研究了噻吩分子以及噻吩与异辛烷混合物在MCM-22分子筛中的吸附和分布.通过模拟获得了噻吩分子在MCM-22分子筛中不同温度(298、363和393K)下的吸附等温线和等量吸附热,以及298K时噻吩和异辛烷分子二元混合物... 应用巨正则蒙特卡罗模拟方法研究了噻吩分子以及噻吩与异辛烷混合物在MCM-22分子筛中的吸附和分布.通过模拟获得了噻吩分子在MCM-22分子筛中不同温度(298、363和393K)下的吸附等温线和等量吸附热,以及298K时噻吩和异辛烷分子二元混合物在MCM-22分子筛中的吸附及分布情况.结果表明,吸附温度和吸附压力对噻吩分子在MCM-22分子筛吸附都有影响,但等量吸附热受温度和吸附量影响较小.对于二元混合物的吸附,噻吩和异辛烷在分子筛中存在竞争吸附过程,噻吩能够大量吸附在MCM-22分子的十元环和超笼中,而异辛烷主要吸附在MCM-22分子筛的超笼系统,从而可以将噻吩分子与异辛烷分子分离开来. 展开更多
关键词 巨正则蒙特卡罗模拟 MCM-22分子筛 噻吩 异辛烷
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炭化微米木纤维滤芯柴油机排放纳米颗粒吸附特性 被引量:6
11
作者 郭秀荣 杜丹丰 马岩 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期7-12,共6页
为了有效净化柴油机排放的纳米级碳烟颗粒(纳米颗粒),以炭化微米木纤维材料制备柴油机尾气微粒捕集器滤芯.分析炭化微米木纤维滤芯及柴油机排放颗粒物特性,并利用巨正则系综蒙特卡罗法(GCEMC)模拟纳米颗粒在炭化微米木纤维活性炭孔中的... 为了有效净化柴油机排放的纳米级碳烟颗粒(纳米颗粒),以炭化微米木纤维材料制备柴油机尾气微粒捕集器滤芯.分析炭化微米木纤维滤芯及柴油机排放颗粒物特性,并利用巨正则系综蒙特卡罗法(GCEMC)模拟纳米颗粒在炭化微米木纤维活性炭孔中的吸附特征,进而利用柴油机尾气微粒捕集器性能检测试验台对活性炭孔吸附纳米颗粒的蒙特卡罗模拟结果进行验证.结果表明:当柴油机微粒捕集器中尾气温度为470 K,捕集器前部压力由102.5 kPa过渡到125.0 kPa时,炭化微米木纤维滤芯吸附纳米粒子平均数密度的GCEMC模拟结果约为6.28×107cm-3,试验结果约为5.60×107cm-3,模拟结果和试验结果基本一致,该方法可以用来进行炭化微米木纤维滤芯吸附纳米颗粒过程的模拟研究. 展开更多
关键词 炭化微米木纤维 纳米颗粒 巨正则系综蒙特卡罗法 吸附过程 模拟
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多壁碳纳米管储氢的物理吸附特性 被引量:3
12
作者 赵力 程锦荣 +3 位作者 黄德财 袁兴红 张立波 唐瑞华 《Chinese Journal of Chemical Physics》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第5期572-576,共5页
采用巨正则蒙特卡罗方法 ,模拟常温、1 0MPa下氢在扶手椅型多壁壁碳纳米管中的物理吸附过程 .氢分子之间、氢分子与碳原子之间的相互作用采用Lennard Jones势能模型 .研究了双壁碳纳米管外 (内 )径固定而内 (外 )径改变时的物理吸附储... 采用巨正则蒙特卡罗方法 ,模拟常温、1 0MPa下氢在扶手椅型多壁壁碳纳米管中的物理吸附过程 .氢分子之间、氢分子与碳原子之间的相互作用采用Lennard Jones势能模型 .研究了双壁碳纳米管外 (内 )径固定而内 (外 )径改变时的物理吸附储氢情况 ,发现氢分子主要储存在双壁碳纳米管的管壁附近 ,当双壁碳纳米管的内外管壁间距由 0 .34nm增大到 0 .6 1或 0 .88nm时可有效增加物理吸附储氢量 ,并给出了相应的理论解释 .在此基础上 ,计算了管壁间距为 0 .34、0 .6 1和 0 .88nm时的三壁碳纳米管的物理吸附储氢量 ,并与相同条件下单壁和双壁碳纳米管的物理吸附储氢量作了比较 ,发现多壁碳纳米管的物理吸附储氢量随碳管层数的增加而减小 . 展开更多
关键词 多壁碳纳米管 储氢 物理吸附 巨正则系综 蒙特卡罗模拟
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芳香类化合物在ITQ-1分子筛中吸附特性的蒙特卡罗模拟 被引量:2
13
作者 侯廷军 朱丽荔 +2 位作者 徐筱杰 计明娟 叶学其 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期230-233,共4页
用巨正则统计系综蒙特卡罗模拟研究了苯、甲苯以及间二甲苯分子在ITQ 1分子筛中的吸附特性 .从这 3种分子的粒子分布云图上 ,可发现分子的扩散和吸附主要在十二元环超笼内发生 ,在十元环通道内的吸附和扩散则相对较难 .从一系列不同压... 用巨正则统计系综蒙特卡罗模拟研究了苯、甲苯以及间二甲苯分子在ITQ 1分子筛中的吸附特性 .从这 3种分子的粒子分布云图上 ,可发现分子的扩散和吸附主要在十二元环超笼内发生 ,在十元环通道内的吸附和扩散则相对较难 .从一系列不同压力下的蒙特卡罗模拟还预测了 3种分子的吸附等温线 ,预测结果与实验结果相符 .这 3种分子在一定压力下 ,都可通过十元环通道或连接十二元环超笼的十元环窗口到达分子筛孔道内部 ,达到较好的吸附平衡状态 . 展开更多
关键词 巨正则统计系综蒙特卡罗模拟 ITQ-1分子筛 吸附 芳香类化合物
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模拟吸附在狭缝微孔中的丙烷的微观结构 被引量:5
14
作者 曹达鹏 汪文川 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 1999年第7期581-587,共7页
用巨正则系综MonteCarlo(GCEMC)方法模拟了活性碳孔吸附丙烷时的微观结构.在GCEMC模拟中,非极性丙烷分子采用单点LJ球状分子模型,狭缝活性碳孔墙采用10-4-3势能模型.在温度T=134.3K下,模拟并观察到了丙烷分子在狭缝活性碳孔... 用巨正则系综MonteCarlo(GCEMC)方法模拟了活性碳孔吸附丙烷时的微观结构.在GCEMC模拟中,非极性丙烷分子采用单点LJ球状分子模型,狭缝活性碳孔墙采用10-4-3势能模型.在温度T=134.3K下,模拟并观察到了丙烷分子在狭缝活性碳孔中的吸附、脱附以及毛细凝聚现象,得到了吸附等温线和孔中流体的局部密度轮廓图.从分子水平出发,详细分析了吸附、毛细冷凝时孔中流体的微观结构,为认识、理解吸附的微观机理提供了工具与借鉴. 展开更多
关键词 巨正则系综 gcemc 模拟 吸附 脱附 活性碳 丙烷
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碳纳米管阵列储氢的物理吸附特性 被引量:2
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作者 程锦荣 戴磊 +2 位作者 赵敏 丁锐 黄德财 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第6期32-36,共5页
采用巨正则蒙特卡罗方法,在室温、100大气压下对以方阵和三角方式排列的碳纳米管阵列的物理吸附储氢进行计算机模拟,发现氢分子可被吸附于碳纳米管阵列的管内和管外,管外的储氢密度普遍高于管内,方阵阵列优于三角阵列,并给出了相应的理... 采用巨正则蒙特卡罗方法,在室温、100大气压下对以方阵和三角方式排列的碳纳米管阵列的物理吸附储氢进行计算机模拟,发现氢分子可被吸附于碳纳米管阵列的管内和管外,管外的储氢密度普遍高于管内,方阵阵列优于三角阵列,并给出了相应的理论解释。 展开更多
关键词 方阵 氢分子 巨正则蒙特卡罗方法 物理吸附 排列 碳纳米管阵列 大气压 储氢 室温
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氢在单壁碳纳米管中吸附的计算机模拟 被引量:1
16
作者 张超 鲁雪生 顾安忠 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期764-768,共5页
采用巨正则系综蒙特卡罗(Grand Canonical Ensemble Monte Carlo,GCEMC)方法模拟了不同结构参数(管径和管间距)的单壁碳纳米管在不同操作工况(温度和压力)下的吸附储氢性能。由计算结果发现,在不同管间距的情况下,不同的管径对吸附性能... 采用巨正则系综蒙特卡罗(Grand Canonical Ensemble Monte Carlo,GCEMC)方法模拟了不同结构参数(管径和管间距)的单壁碳纳米管在不同操作工况(温度和压力)下的吸附储氢性能。由计算结果发现,在不同管间距的情况下,不同的管径对吸附性能的影响不同:在管间距较小的情况下,吸附储氢重量百分比和体积百分比均随管径的增大而增大;在管间距较大的情况下,吸附储氢的体积百分比却随管径的增大而减小。在不同的操作工况下,存在一个最优的管间距,能使吸附储氢的体积百分比达到最大值。通过模拟,得到77K下最接近DOE能量密度标准的碳纳米管结构参数和操作工况。 展开更多
关键词 巨正则系综蒙特卡罗 单壁碳纳米管 吸附储氢
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氢在多壁碳纳米管中的吸附储存 被引量:2
17
作者 张超 白静 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期151-153,共3页
利用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)的方法模拟了氢在多壁碳纳米管中的吸附,氢气分子之间、氢气分子和碳原子之间的相互作用势能采用Lennard-Jones势能模型。模拟了不同结构参数(管内径、管壁数、管壁间距)的多壁碳纳米管在77K和298K下的吸... 利用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)的方法模拟了氢在多壁碳纳米管中的吸附,氢气分子之间、氢气分子和碳原子之间的相互作用势能采用Lennard-Jones势能模型。模拟了不同结构参数(管内径、管壁数、管壁间距)的多壁碳纳米管在77K和298K下的吸附等温线,分析了多壁碳纳米管的管内径、管壁数以及管壁间距对吸附性能的影响。模拟结果表明:多壁碳纳米管的管壁数和管壁间距对吸附性能的影响较明显;管壁数越少,管壁间距越大,其吸附性能越好;多壁碳纳米管的管内径对其吸附性能的影响甚微。 展开更多
关键词 巨正则系综蒙特卡罗 吸附储氢 多壁碳纳米管
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Stockmayer流体在活性炭孔中的吸附的分子模拟 被引量:1
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作者 金文正 汪文川 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2000年第6期622-626,共5页
应用巨正则系综Monte Carlo方法模拟Stockmayer流体[以一氯二氟甲烷(R22)为代表]在活性炭孔中的吸附.模拟中R22分子采用等效Stockmayer势能模型,狭缝碳孔墙采用10-4-3模型.通过模拟得到了最佳孔径,并在最佳孔径下,针对不同的主体压力及... 应用巨正则系综Monte Carlo方法模拟Stockmayer流体[以一氯二氟甲烷(R22)为代表]在活性炭孔中的吸附.模拟中R22分子采用等效Stockmayer势能模型,狭缝碳孔墙采用10-4-3模型.通过模拟得到了最佳孔径,并在最佳孔径下,针对不同的主体压力及活性基因密度,得到了吸附等温线、孔中流体的局部密度分布图和较为直观的孔内流体分子的瞬时构象,分析了吸附等温线的特征及孔内流体的吸附结构,认为在0.0,1.Osites/nm^2的活性基团密度下的碳孔内分别发生物理及化学吸附,并确定了最佳操作压力,为工业设计合适的催化剂提供依据. 展开更多
关键词 吸附等温线 Stockmayer流体 R22 活性炭孔
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单壁碳纳米管上毒性苯气体净化的分子模拟(英文) 被引量:2
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作者 彭璇 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2000-2008,共9页
采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法研究了空气中微量苯组分在单臂碳纳米管(SWNTs)上的吸附净化.模拟表明,具有较大孔径的(20,20)纳米管比较适合吸附纯苯蒸汽,而对于移除空气中的毒性苯物质,苯的吸附选择性分别在(12,12)纳米管及4.0 MPa... 采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法研究了空气中微量苯组分在单臂碳纳米管(SWNTs)上的吸附净化.模拟表明,具有较大孔径的(20,20)纳米管比较适合吸附纯苯蒸汽,而对于移除空气中的毒性苯物质,苯的吸附选择性分别在(12,12)纳米管及4.0 MPa时和(18,18)纳米管及0.1 MPa时出现最小值和最大值.为了解释这一异常行为,我们进一步分析了N2-O2-C6H6混合物的局部密度分布、吸附分子构型和概率密度分布,发现(18,18)纳米管内外完全被苯分子占据,而对于(12,12)纳米管,由于存在更强的吸附质-吸附剂相互作用,空气分子更倾向于吸附在管与管之间的间隙.此外,吸附分子的空间有序参数表明大多数苯分子采取"平躺"在纳米管表面的定位,而线性的N2和O2分子则多数平行于孔轴方向.最后研究了温度和苯分子主体相浓度对分离效果的影响.我们发现较大孔中的选择性随着温度的增加比小孔下降更加明显.与此对比,主体相苯浓度对小孔中的选择性起到更加重要的作用. 展开更多
关键词 巨正则系综蒙特卡罗 吸附 分离 空气 碳纳米管
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单壁碳纳米管吸附甲烷的计算模拟
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作者 何科荣 朱街禄 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第17期6-10,共5页
利用巨正则系综Monte Carlo(GCMC)方法模拟甲烷在单壁碳纳米管中的吸附。采用Lennard-Jones(LJ)势能公式计算流体分子之间的势能,分别使用Lennard-Jones(LJ)势能公式和积分法计算流体分子与碳原子之间的势能。模拟中,首先将流体分子与... 利用巨正则系综Monte Carlo(GCMC)方法模拟甲烷在单壁碳纳米管中的吸附。采用Lennard-Jones(LJ)势能公式计算流体分子之间的势能,分别使用Lennard-Jones(LJ)势能公式和积分法计算流体分子与碳原子之间的势能。模拟中,首先将流体分子与单壁碳纳米管之间势能的两种计算方法进行比较,结果表明由这两种方法计算的势能差别很小;其次模拟了参数分别为(15,15)、(20,20)、(25,25)和(30,30)的单壁碳纳米管的吸附等温线;然后基于有效储存率(usable capacity ratio,UCR)分析了(15,15)、(20,20)、(25,25)和(30,30)的单壁碳纳米管的吸附能力与压强的关系,并分析了单壁碳纳米管的直径对有效储存率的影响,得到了温度为300 K,一定压强下的最佳吸附性能的单壁碳纳米管参数。 展开更多
关键词 巨正则系综monte CARLO模拟 单壁碳纳米管 吸附
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