单层多孔石墨烯膜结构对C_(2)烃气体分离性能影响的分子动力学研究

利用分子动力学模拟研究了孔径、孔形状、官能团修饰对纳米多孔石墨烯膜分离C_(2)烃气体的效率和选择性的影响。结果表明:孔径为0.444~0.484 nm的石墨烯膜对乙烷的截留性能较好,乙烯的通过率较高;圆形孔石墨烯膜具有较高的气体通过效率,扁平孔石墨烯膜具有较高的气体分离的选择性;孔短径为0.510 nm、孔长径为1.164 nm的石墨烯膜对乙烷的截留性能较好,其乙烯通量较大;孔径为0.596 nm且孔口周围带有两个羧基的石墨烯膜对乙烯的截留性能较好,乙炔的通过率较高。所得模拟结果为设计高效、高选择性分离C_(2)烃气体的单层多孔石墨烯膜提供理论依据。

C_(2)链烃在热解/气化中的碳链裂解机理及速率常数计算研究

链烃裂解在热解/气化过程中大量存在,其中,轻质链烃反应时间短并且存在多种反应路径,难以通过实验的方式对单一演变路径进行准确的检测和分析。本研究选用Gaussian及其配套软件对C_(2)系列链烃(包括乙烷、乙烯和乙炔)的反应位点进行了预测,并对上述链烃在H/OH/O自由基及水分子作用下的碳链裂解机理进行研究。结果表明,自由基对乙烷的C原子及H原子均可发起进攻,而对于乙烯和乙炔的进攻则主要集中在C原子。在上述三种自由基中,OH自由基对不饱和烃的裂解效果最佳,而H自由基对于饱和烃的裂解效果更好,该结果反映了实际过程中水蒸气对于C_(2)系列链烃化合物的碳链断裂具有积极作用。此外,对比乙烯和乙炔与OH自由基作用的最优路径可以发现,CH_(2)CH_(2)OH在低于1200 K的环境中比CH_(2)CHO更容易裂解,而在高于1200 K的环境中则是CH_(2)CHO裂解更易,从中可以推断出醛类基团对于温度变化的响应速率优于醇类基团。

电子工业气体氧化亚氮中C_(2)烃杂质分离技术研究

采用氢火焰离子检测器气相色谱仪,通过前切割技术解决氧化亚氮对C_(2)烃的分析干扰,使用GDX-104色谱柱完成对氧化亚氮中乙烷、乙烯和乙炔的分离。