量子化学模拟天然气减阻剂不同极性基团在铁表面的吸附
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金属有机框架材料的气体吸附与分离性能研究随着环境污染和能源危机的加剧,对高效气体吸附和分离材料的需求日益迫切。
金属有机框架材料(MOFs)作为一种新型的多孔材料,因其具有巨大的比表面积和可调控的孔径尺寸,已成为研究热点。
本文将介绍金属有机框架材料在气体吸附和分离领域的研究进展,并探讨其在相关应用中的潜在性能。
一、金属有机框架材料的概述金属有机框架材料是由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键形成的多孔晶体材料。
其独特的结构特点使其拥有高度可调控的孔径大小和形状,为吸附和分离过程提供了良好的条件。
金属有机框架材料具有较高的比表面积和丰富的吸附位点,使其在气体吸附和分离方面具有广泛的应用潜力。
二、金属有机框架材料的气体吸附性能研究1. 对CO2的吸附性能研究CO2是目前全球温室气体排放的主要成分之一,因此寻找高效吸附和分离CO2的方法和材料具有重要意义。
研究表明,金属有机框架材料对CO2具有较高的吸附能力和选择性。
通过调节金属有机框架材料的孔径尺寸和表面性质,可以实现对CO2的高效吸附和选择性分离。
2. 对氢气的吸附性能研究氢气是清洁能源的重要组成部分,因此研究高效吸附和储存氢气的材料对能源领域具有重要意义。
金属有机框架材料由于其高度可调控的孔径大小和表面性质,展现出良好的氢气吸附性能。
研究人员通过合理设计金属有机框架材料的结构和功能化改性,实现了对氢气的高选择性吸附和储存。
三、金属有机框架材料的气体分离性能研究除了吸附性能,金属有机框架材料还具备优异的气体分离性能。
通过调节金属有机框架材料的孔径尺寸和化学组成,可以实现对不同气体分子的选择性吸附和分离。
例如,针对石油和天然气中的CO2和甲烷分离,研究人员发现金属有机框架材料具有优异的CO2/CH4分离性能,并能有效应对相变等现象。
四、金属有机框架材料在相关领域中的应用前景金属有机框架材料在气体吸附和分离领域的研究为其在能源、环境以及化学工业等领域的应用提供了基础。
减阻剂的原理及应用1. 减阻剂的概述减阻剂(Flow improver)又称流动助剂、降阻剂,是一类可以降低管道内流体粘度、减小流动阻力的化学物质。
由于管道在输送石油、天然气等流体时会产生摩擦阻力,减阻剂的应用可以有效减少能量损失,提高输送效率。
本文将介绍减阻剂的原理及其应用领域。
2. 减阻剂的原理减阻剂的作用原理主要是通过改变流体的粘度、流变性质以及表面张力等关键参数来减小流体在管道中的阻力。
具体原理如下:•粘度调节:减阻剂能够改变流体的黏度,使其更易流动。
一般来说,减阻剂可以降低流体内分子之间的黏滞力,从而减少摩擦阻力,提高流体流动性。
•流变性质改变:减阻剂可以改变流体的流变性质,如提高流体的剪切稀释率、降低流体的黏滞变性,并减少黏滞失值,从而减小流体在管道中的涡流损失和能量损耗。
•表面张力调节:减阻剂能够降低流体的表面张力,增加流体在管道壁上的润湿性,从而减小流体与管壁之间的摩擦,达到减小管道阻力的效果。
3. 减阻剂的应用领域减阻剂在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个主要应用领域的介绍:3.1 石油工业减阻剂在石油工业中的应用非常广泛。
主要应用于石油、天然气输送管道,可以提高流体在管道中的流动性,减少管壁附着,降低摩擦阻力,从而提高输送效率。
减阻剂还可以防止沉降和凝结,延长管道使用寿命。
3.2 煤炭工业减阻剂在煤炭工业中主要应用于煤浆输送。
煤浆是煤与水的混合物,减阻剂可以改善煤浆的流动性,减小流体在管道中的阻力,降低能量消耗,提高煤浆输送效率。
3.3 化工工业减阻剂在化工工业中的应用也比较常见。
化工行业中常涉及到输送各种液体和气体,减阻剂可以提高流体在管道中的流动性,降低阻力,节省能源。
同时,减阻剂还可以减少管道堵塞和冲蚀的发生,减少设备维护和停机时间。
3.4 其他领域除了上述主要应用领域外,减阻剂还广泛应用于水处理、污水处理、食品工业、造纸工业等领域。
在这些领域中,减阻剂可以改善流体在管道中的流动特性,提高输送效率,减少能源消耗。
金属有机框架材料在气体吸附分离中的应用金属有机框架材料(Metal-Organic Frameworks, MOFs)是一类由金属离子或金属簇组成的节点,与有机配体连接而成的多孔材料。
由于其独特的结构和性质,金属有机框架材料在气体吸附分离领域具有广泛的应用前景。
本文将探讨金属有机框架材料在气体吸附分离中的应用,并讨论其优势和挑战。
一、气体吸附分离概述气体吸附分离是一种通过吸附材料与气体分子之间的相互作用力来实现气体分离的方法。
常见的气体分离包括氢气气体纯化、烃类混合物分离和二氧化碳捕获等。
传统吸附材料如活性炭和分子筛具有一定的吸附性能,但其孔径和表面积有限,限制了其吸附分离的效果。
金属有机框架材料的独特结构和可调控性为解决这一问题提供了新的途径。
二、金属有机框架材料的特点金属有机框架材料具有以下特点,使其在气体吸附分离中表现出色:1. 多孔性:金属有机框架材料具有高度可调控的多孔结构,可以通过调节配体的选择和金属节点的组合来实现不同孔径和孔结构的调控,从而满足不同气体分子的吸附需求。
2. 高表面积:金属有机框架材料的独特结构使其具有巨大的比表面积,相比传统吸附材料更有利于气体吸附。
这为提高气体吸附分离效率提供了有力支持。
3. 可调性:金属有机框架材料的结构可以通过合成方法和后续处理进行调控,使其具有更好的吸附性能。
通过选择不同的配体和金属节点,可以调节孔径和孔结构,实现对特定气体的高效吸附分离。
三、金属有机框架材料在气体吸附分离中的应用金属有机框架材料在气体吸附分离中有着广泛的应用,以下列举几个典型的例子:1. 氢气纯化:氢气是一种重要的清洁能源,但常常伴随着杂质气体的存在。
金属有机框架材料可以通过吸附选择性来去除其中的杂质气体,提高氢气的纯度。
2. 烃类混合物分离:在石油化工行业中,烃类混合物的分离是一项关键工艺。
金属有机框架材料能够通过调节孔径和孔结构,实现对不同烃类分子的选择性吸附,从而实现混合物的高效分离。
减阻剂(兰州输油气公司张家川维抢修队甘肃天水 745000)摘要:用于降低流体流动阻力的化学剂称为减阻剂(drag reducing agent),简称DRA。
减阻剂广泛应用于原­油和成品油管道输送,它是在特定地段提高管道流通能力和降低能耗的重要手段。
作者在《浅谈减阻剂》一文中介绍了减阻剂的发展历史、减阻机理、生产工艺、新动向及在国内外输油管道应用的实例;分析了在输油管道中应用减阻剂的优势。
关键词:流体减阻剂降耗聚合物前言流体的摩擦阻力限制了流体在管道中的流动,造成管道输量降低和能量消耗增加,而高聚物减阻法是在流体中注入少量的高分子聚合物,使之在紊流(速度、压强等流动要素随时间和空间作随机变化,质点轨迹曲折杂乱、互相混掺的流体运动。
)状态下降低流动的阻力。
主体一、减阻及减阻剂的发展历史减阻的概念早在20世纪40年代就已经提出。
20世纪初美国纽约的消防队员曾使用水溶性聚合物增加排水系统的流量。
1948年Toms(汤姆斯)在第一届国际流变学会议上发表了第一篇有关减阻的论文,文章指出,以少量的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)溶于氯苯中,摩阻可降低约50%,因此,高聚物减阻又称为Toms(汤姆斯)效应。
20世纪60年代末,美国Conoco(康诺克)公司研制成CDR-101型减阻剂,1972年取得专利,1977~1979年间首次商业化应用于横贯阿啦斯加的原油管道的越站输送及提高输量方面,并取得巨大成功。
1981年又研制成功CDR-102型减阻剂,比CDR-101型的性能成数倍地提高。
20世纪80年代初,开展了成品油管道的减阻试验,用于汽油、煤油、柴油和NGL(液化天然气)、LPG(液化石油气)的减阻,到1984年正式在成品油管道上应用。
70年代中期,美国Shellco(壳牌)公司和加拿大Shell Inc(壳牌)公司提出申请减阻剂专利。
1983年,美国Atlantic Richfield co(大西洋富田)公司研制出Arcoflo(艾少芬)减阻剂产品,加入5ppm(百万分之)即可达到20%的减阻效果。
本技术涉及一种天然气减阻剂雾化喷涂效果测试系统及方法。
所述测试系统包括:模拟管路系统、雾化加注系统、高速摄像系统及喷雾粒度测量系统;其中,所述雾化加注系统用于向模拟管路系统内加注减阻剂;所述高速摄像系统用于采集雾化喷涂图像;所述喷雾粒度测量系统用于测量减阻剂雾化颗粒的粒径,及其随时间的变化,并自动生成“粒径时间”曲线图。
本技术所述天然气减阻剂雾化喷涂效果测试系统及方法可对雾化效果进行合理评价,为现场加注工艺参数的确定提供依据。
权利要求书1.一种天然气减阻剂雾化喷涂效果测试系统,其特征在于,包括:模拟管路系统、雾化加注系统、高速摄像系统及喷雾粒度测量系统;其中,所述雾化加注系统用于向模拟管路系统内加注减阻剂;所述高速摄像系统用于采集雾化喷涂图像;所述喷雾粒度测量系统用于测量减阻剂雾化颗粒的粒径,及其随时间的变化,并自动生成“粒径-时间”曲线图。
2.根据权利要求1所述的天然气减阻剂雾化喷涂效果测试系统,其特征在于,所述模拟管路系统包括依次连接的压缩机、缓冲罐、气体流量计、压力传感器、温度传感器、透明测试管段。
3.根据权利要求2所述的天然气减阻剂雾化喷涂效果测试系统,其特征在于,在相应设备之间增加球阀、精密调节阀;优选地,在压缩机和缓冲罐之间,以及缓冲罐和气体流量计之间均设有球阀;在温度传感器和透明测试管段之间设有精密调节阀。
4.根据权利要求1-3任一所述的天然气减阻剂雾化喷涂效果测试系统,其特征在于,所述雾化加注系统包括:双流体喷嘴、样品罐、隔膜计量泵、液体流量计、压力传感器、高压气瓶;其中,所述双流体喷嘴同轴设置于所述透明测试管段内、靠近所述透明测试管段的进气口一侧。
5.根据权利要求4所述的天然气减阻剂雾化喷涂效果测试系统,其特征在于,所述双流体喷嘴的气相进口依次连接压力传感器、高压气瓶;优选地,在相应设备之间增加球阀、精密调节阀;进一步优选在压力传感器前设有精密调节阀;在压力传感器和高压气瓶之间设有球阀。
金属有机框架材料在气体吸附中的应用金属有机框架材料(Metal-Organic Framework,简称MOF)是一类由金属离子或金属簇与有机配体相连而形成的多孔结构材料。
由于其巨大的比表面积和可调控的孔隙结构,金属有机框架材料在气体吸附领域展现出了巨大的应用潜力。
本文将就金属有机框架材料在气体吸附中的应用进行探讨。
一、气体吸附原理及挑战在探讨金属有机框架材料在气体吸附中的应用之前,我们首先了解一下气体吸附的原理及挑战。
气体吸附是指气体分子与材料表面相互作用,形成物理吸附或化学吸附,从而实现气体分离、储存、传递等功能。
然而,传统材料在吸附能力、选择性和循环稳定性等方面存在一定的局限性。
这为金属有机框架材料的应用提供了机遇。
二、金属有机框架材料的优势金属有机框架材料的优势主要体现在以下几个方面。
1. 巨大的比表面积:金属有机框架材料的网络结构具有多孔性,其中包含大量的微米级空隙。
这使得金属有机框架材料的比表面积可以达到数千平方米/克,远远高于传统吸附材料。
2. 可调控的孔隙结构:金属有机框架材料的孔隙结构可以通过选择不同种类的金属离子和有机配体进行合成,实现对吸附材料孔隙大小和分布的调控。
这为不同气体的吸附提供了便利。
3. 高气体吸附能力:由于其巨大的比表面积和可调控的孔隙结构,金属有机框架材料表现出了高度的气体吸附能力。
这使得它们在气体储存和分离方面具备很大的潜力。
4. 循环稳定性:金属有机框架材料具有较好的循环稳定性,能够经受多次吸附与解吸循环的挑战,保持其良好的吸附性能。
这使得金属有机框架材料在实际应用中更具可行性。
三、金属有机框架材料的应用案例1. 气体分离:金属有机框架材料的可调控孔隙结构使其能够实现对不同气体的选择性吸附。
例如,一些特定的金属有机框架材料可以实现对二氧化碳、甲烷等气体的高效吸附,从而实现二氧化碳捕集和天然气净化等应用。
2. 气体储存:由于其巨大的比表面积和高气体吸附能力,金属有机框架材料在气体储存领域也具备潜在应用。
绝密★启用前2019 年高考普通高等学校招生全国统一考试(全国1 卷)化学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:共7 小题,每小题 6 分,满分42 分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(6 分)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。
下列说法错误的是()A .“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点2.(6 分)关于化合物2﹣苯基丙烯(),下列说法正确的是()A .不能使稀高锰酸钾溶液褪色B.可以发生加成聚合反应C.分子中所有原子共平面D.易溶于水及甲苯3.(6 分)实验室制备溴苯的反应装置如图所示,关于实验操作或叙述错误的是()A .向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开KB .实验中装置 b 中的液体逐渐变为浅红色C.装置 c 中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯4.(6 分)固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题。
如图为少量HCl 气体分子在253K 冰表面吸附和溶解过程的示意图,下列叙述错误的是()A .冰表面第一层中,HCl 以分子形式存在+ ﹣3 ﹣1 ﹣3B .冰表面第二层中,H+浓度为5×10 3mol ?L 1(设冰的密度为0.9g?cm 3)C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变+﹣D.冰表面各层之间,均存在可逆反应HCl?H +Cl﹣﹣35.(6分)NaOH 溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A 的K a1=1.1×10﹣3,K a2=3.9× 10﹣6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中 b 点为反应终点。
北京市西城35中2023-2024学年化学高三第一学期期末复习检测试题注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、人体血液存在H 2CO 3/HCO 3—、HPO 42-/H 2PO 4—等缓冲对。
常温下,水溶液中各缓冲对的微粒浓度之比的对数值lg x [x 表示23—3c()c O (H C HCO )或2-4—24c()c(HPOH PO )]与pH 的关系如图所示。
已知碳酸pK al ═6.4、磷酸pK a2═7.2 (pK a ═ -lgKa )。
则下列说法不正确的是A .曲线Ⅱ表示lg 2-4—24c()c(HPO H PO )与pH 的变化关系B .a~b 的过程中,水的电离程度逐渐增大C .当c(H 2CO 3) ═c (HCO 3—)时,c(HPO 42—)=c(H 2PO 4—)D .当pH 增大时,—2-34—24c()c()c(HCO HPO H PO )逐渐增大2、下列实验不能不能用如图所示装置实现的是A .用CCl 4提取碘水中的碘B .用NaOH 溶液除去溴苯中的溴C .用酒精除去苯酚中的甘油D .用饱和Na 2CO 3溶液除去乙酸丁酯中的乙酸 3、下列说法正确的是A .铜锌原电池中,盐桥中的K +和NO 分别移向负极和正极B.SiO2(s)+2C(s)===Si(s)+2CO(g)必须在高温下反应才能发生,则ΔH>0C.室温下,将Na2CO3和NaHCO3的混合溶液加水稀释,-32-3c(HCO)c(CO)减小D.电解精炼铜时,若阴极析出3.2 g铜,则阳极失电子数大于6.02×10224、中华传统文化蕴含着很多科学知识。
下列说法错误的是A.“司南之档(勺),投之于地,其柢(柄)指南”。
第一性原理算吸附能第一性原理(DFT)算吸附能,是一种先进的理论计算方法,它可以更准确地研究和预测吸附物质在有机材料和无机材料表面上的吸附行为。
从而更好地理解、控制和开发可以实现特定应用的吸附行为。
第一性原理算吸附能可以捕捉和预测吸附反应机理,准确研究并预测不同条件下吸附能的表达。
第一性原理算吸附能是建立在量子力学(QM)理论物理基础上的,它可以准确研究几何结构、动力学和能量的数值优化、三维空间电子双轨结构分析、多轨结构优化计算和多中心电子结构计算。
第一性原理计算吸附能(DFT-based adsorption energies)可以探讨反应的机理、能量的变化与反应的性质及其变化规律,也可以提供吸附体系中电子结构的信息,提高研究精度。
一般来说,第一性原理算吸附能可以用来模拟吸附反应本身,也可以用来模拟具有特定功能的吸附体系。
比如,它可以用来研究吸附机理,以改变吸附的速率和调节吸附的物理和化学行为;它可以用来研究吸附能的大小,以更好地控制吸附层的形成或分解;它还可以用来研究由于吸附引起的表面形貌的变化,以便更好地模拟吸附反应;它还可以用来研究由于吸附引起的结构变化,以更好地描述电子结构和活性中心,从而更准确地预测和模拟吸附物质在实际环境中的行为。
第一性原理算吸附能的研究可以应用到多种吸附系统的研究中,如催化剂表面、化学活性表面、生物表面和多组分表面,以及纳米材料表面等。
在吸附体系中,研究人员可以评估不同条件下吸附反应的化学反应机理、调控吸附过程,以获得所需的功能性活性表面;同时,可以研究表面吸附的反应机理,探索不同条件下的反应过程和反应能量,优化反应条件和反应机理,以提高吸附性能和利用率。
综上所述,第一性原理算吸附能是一种先进的理论研究方法,可以准确模拟和预测吸附体系的特性和吸附能,且可用于多种吸附系统的研究,可以更好地控制吸附反应机理和物理和化学行为,还可以更精确地研究和预测吸附物质在有机材料和无机材料表面上的吸附行为,从而实现特定应用的吸附行为。
有机摩擦改进剂与金属铁的吸附性能研究刘琼;赵毅;武志强;钟锦声【摘要】采用量子化学的密度泛函理论考察了摩擦改进剂极性基团与金属铁的相互作用.探讨了多元醇酯、酰胺、羧酸、胺、醇、甲酯6种极性化合物的结构特点,确定了可能作用的活性原子,并考察了其与金属发生化学吸附的可能性.结果表明:丙酸、丙酸酰胺、丙酸甲酯、丙酸甘油酯、丙胺与铁均发生了化学作用;丙醇与铁发生了物理作用.计算了5种有机摩擦改进剂极性基团与Fe原子的化学吸附作用能,吸附强度由高到低的顺序为:丙酸甘油酯≈丙胺>丙酸酰胺>丙酸≈丙酸甲酯>丙醇.%Quantum chemical density functional theory was used to study the interaction between the polar groups of friction modifiers(polyols,amide,carboxylic acid,amine,alcohol,and methyl ester) and metal iron.The structural characteristics of modifiers were studied to judge the active atoms of the modifiers and the possibility of chemisorption.The results show that the chemical action occurs between Fe and organic friction modifiers,such as propionicacid,propionate,propionate,propionate,propylamine.While physical action happens between propanol and Fe.The chemical adsorption energies were calculated between 5 kinds of polar groups and Fe.The intensity of adsorption is in the order:propionic acid glyceride ≈propylamine >propionic acid amide >propionic acid ≈methyl propanoate > propyl alcohol.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2017(048)009【总页数】6页(P63-68)【关键词】量子力学;摩擦改进剂;化学吸附;物理吸附【作者】刘琼;赵毅;武志强;钟锦声【作者单位】中国石化石油化工科学研究院,北京10083;中国石化石油化工科学研究院,北京10083;中国石化石油化工科学研究院,北京10083;中国石化石油化工科学研究院,北京10083【正文语种】中文发动机运行工况复杂,各摩擦副的润滑状态各不相同。
H2分子在金属氮化物表面吸附的第一性原理研究的开题报告题目:H2分子在金属氮化物表面吸附的第一性原理研究研究背景和意义:金属氮化物作为一类重要的功能材料,具有优异的力学、电学、光学和催化等性能。
研究金属氮化物的表面吸附性质不仅对于深入探究其表面反应机理具有重要意义,同时也可以为氢储存、环境治理等领域提供理论依据和指导。
在氢储存方面,金属氮化物被认为是一种良好的储氢材料,而表面吸附是氢储存的一种常见方式。
因此,研究H2分子在金属氮化物表面吸附的特性,有助于提高氢储存材料的质量和效率。
研究方法:本研究将采用第一性原理计算方法研究H2分子在金属氮化物表面的吸附行为和稳定性。
选取一些常见的金属氮化物,如TiN、ZrN、HfN等作为研究对象,通过计算表面能、吸附能等物理量,分析不同金属氮化物表面对H2分子吸附的影响,并研究温度、压力等因素对H2吸附的影响。
预期结果:通过本研究,期望得到以下结果:1. 不同金属氮化物表面对H2分子吸附的影响,明确不同金属氮化物表面的催化特性和吸附特性。
2. 分析因素对H2分子吸附的影响,为氢储存领域提供理论指导。
3. 研究结果可为金属氮化物的表面修饰和氢储存材料的开发提供思路和依据。
参考文献:[1] Gao P, Wang Y, Shen S, et al. First-principles study of hydrogen adsorption on transition metal nitride surfaces[J]. Physical Chemistry Chemical Physics, 2013, 15(26):10773-10779.[2] Chen L, Liu Y, Wang G, et al. First-principles study of Fe-doped ZrN(111) surfaces for hydrogen storage[J]. Journal of Materials Science, 2014, 49(9):3580-3587.[3] Wang Y, Huang D, Xu X, et al. Mechanistic studies of hydrogen adsorption on AlN(0001) surfaces with first-principles methods[J]. Journal of Physical Chemistry C, 2009, 113(40):17340-17346.。
缓蚀剂等有机分子在铁表面吸附行为的分子动力学和量子化学研究王兴北京科技大学论文题目:缓蚀剂等有机分子在铁表面吸附行为的分子动力学和量子化学研究学 号:_________________________作 者:_________________________专 业 名 称:_________________________2009年12月15日 王兴 材料学 S2*******缓蚀剂等有机分子在铁表面吸附行为的分子动力学和量子化学研究the Study on the Adsorption of Inhibitor and other Organic Moleculars on steel surface using Molecular Dynamics and Quantum Chemical Method研究生姓名:王兴指导教师姓名:路民旭北京科技大学材料科学与工程学院学院北京100083,中国Master Degree Candidate: Wang XingSupervisor: Lu MinxuSchool of Materials Science and EngineeringUniversity of Science and Technology Beijing30 Xueyuan Road,Haidian DistrictBeijing 100083,P.R.CHINA分类号:____________密 级:______________ UDC:____________ 单位代码:______________北京科技大学硕士学位论文论文题目:作者:_________________________指 导 教 师: 单位: 指导小组成员: 单位:论文提交日期:2009年 12月 15日学位授予单位:北 京 科 技 大 学路民旭 教授 北京科技大学 许立宁 讲师 北京科技大学 缓蚀剂等有机分子在铁表面吸附行为的分子动力学 王兴 公开 10008 TG174.42 和量子化学研究致谢本硕士学位论文是在导师路民旭教授和许立宁讲师的悉心指导下完成的,论文的选题、实验的设计与实施、实验结果的分析到论文撰写等各个环节都倾注了两位导师的教诲和心血。
1.从催化作用的角度,谈谈高分散金属催化剂上,金属原子如何排列?催化反应过程中,要完成催化作用,反应物分子必须被吸附到金属活性位上。
被吸附的反应物分子数量越多,活化的几率就越高,相应生成物也越多。
所以,金属表面的吸附性能很重要,关系到催化剂的选择性和催化效率的高低。
金属晶体结构有hcp,fcc,bcc三种形式,不同形式的晶面上原子的不饱和度不同,如fcc(110)> fcc(100) > fcc(111);在催化剂表面金属原子的排列位置有三种:晶角,晶棱和晶面,其中处于晶角和晶棱上的原子配位不饱和度较大,金属原子的反应活性与其不饱和度是成正相关的。
所以,从催化角度讲,在高分散的金属催化剂上,表面金属原子排列越稀松,空间利用率越低,配位数越小,对于不规则形状晶体,金属原子应尽可能排列在角,台阶和扭折等低配位数处,有利于原子的迁移,提高反应活性,此外,原子排列时出现的晶格缺陷与位错处都具有较高的催化活性。
2.从表面热力学角度出发,谈谈高分散金属催化剂上,金属原子如何排列才能达到最佳?从表面热力学角度讲,表面自由能越低,就越稳定。
经验的规律是:表面原子的密度和配位数越高,稳定性越好。
密堆积的方式在热力学上最为有利,因而金属原子排列越紧密,所处位置的配位数越高越好,例如稳定性fcc(110)<fcc(100) <fcc(111),通过减小晶粒的比表面积,使暴露于表面的金属原子排列形成晶面指数低的低表面自由能的晶面均可提高稳定性。
其中球形颗粒最稳定,但考虑到活性,金属颗粒通常被做成削角八面体的。
3.什么叫表面驰豫?什么叫表面重构?在催化研究中如何利用这两种过程?表面弛豫:指在降低表面自由能趋势的作用下,表面层发生微小的重排,表面原子趋向于体相,表面晶格收缩,导致垂直于表面的层间距发生改变,而平行于表面层的周期性和表面对称性不变的现象。
其中表面结构与体相基本相同,点阵参数略有差异,特别表现在垂直于表面质点方向上。
H2在镍表面吸附活化作用的量子化学研究
方志刚;王娟
【期刊名称】《辽宁大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】1999(026)002
【摘要】用DFT方法对Nin-H2(n=1,2)进行高水平的计算,结果发现H2分子在镍表面是一个H原子与一个镍原子键合,这各吸附模式既有利于H2分子的活化也有利于体系的稳定性。
【总页数】6页(P161-166)
【作者】方志刚;王娟
【作者单位】鞍山钢铁学院应用化学系;鞍山钢铁学院分析测试中心
【正文语种】中文
【中图分类】O613.2
【相关文献】
1.H2O在Al(111)表面吸附的量子化学研究 [J], 付爱萍;冯大诚;杜冬梅;邓从豪
2.镍(II)配合物{[Ni(phen)2(2,4,6-TMBA)(H2O)]·(NO3)·1.5H2O}的合成、晶体结构及量子化学研究 [J], 朱小明;庾江喜;冯泳兰;张复兴;蒋伍玖;谭宇星;邝代治
3.镍(II)配合物Ni(N,N′-二羧甲基-苯并咪唑)2·(H2O)4的合成、结构与量子化学研究 [J], 张志坚;邝代治;张复兴;蒋伍玖;庾江喜;朱小明
4.气体与煤表面吸附作用的量子化学研究 [J], 王宝俊;凌丽霞;赵清艳;章日光;谢克昌
5.Ni[H2NC(CH2OH)3]2·(H2O)2·(Pic)2的合成、晶体结构与量子化学研究 [J], 曾明华;梁宏;曾荣英;义祥辉;郁开北
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基于TDLAS的H_(2)S气体材料表面吸附特性研究金建新;刘威;宋振明;朱志辉;田冰;彭志敏【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2024(54)5【摘要】在H_(2)S气体浓度在线监测过程中,因其具有粘附性强的特点,容易发生管线吸附,从而导致测量结果存在偏差,尤其在痕量H_(2)S检测过程中表现最为明显,所以开展H_(2)S气体管线材料表面吸附特性研究尤为必要。
本文基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS),设计并搭建了一套H_(2)S浓度在线测定系统,并对该系统进行了测量性能检验,在此基础上进行了H_(2)S在不锈钢材料表面常温吸附特性探究。
实验结果表明,所搭建H_(2)S浓度在线测定系统具有稳定性强、检测限低和灵敏度高的特点,利用此系统可以实现痕量H_(2)S浓度的在线连续测定。
经过一系列探究试验,证明了H_(2)S在不锈钢材料表面存在明显且稳定的吸附作用,得出了H_(2)S在不锈钢材料表面的单位面积吸附量在10^(14)(个/cm^(2))量级。
实验结果可以为痕量硫化氢在线精准测量提供一定参考。
【总页数】8页(P710-717)【作者】金建新;刘威;宋振明;朱志辉;田冰;彭志敏【作者单位】浙江浙能嘉华发电有限公司;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院;清华大学能源与动力工程系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TH74;TN249【相关文献】1.锐钛矿型TiO_(2)(101)面对常见还原性气体CO、SO_(2)、H_(2)S吸附的微观机制与光学气敏特性研究2.气体分子在类石墨烯材料负载单个金属原子表面的吸附特性3.单原子Al修饰空位缺陷V2C(MXene)对H_(2)气体表面吸附的第一性原理研究4.基于TDLAS的H_(2)S高温反应特性实验研究5.烟煤对C_(2)H_(4)和C_(2)H_(2)气体吸附分子模拟研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
气固表面多原子分子振动能量传递过程的新模拟法
袁伟
【期刊名称】《化学学报》
【年(卷),期】1989(47)6
【摘要】本文对气固表面分子相互作用过程进行了新的考察。
在表面吸附量少时,能量分布形式为1/kBTe-E/kBT,在表面吸附量多时为ge-E/kBT。
当解吸位阱的
解吸能为Ed时,可以分别得到相应于两种分布的一次相遇反应概率表达式
Pm=∫E0∞1/kBTe-E/kBTdE/∫Ed∞1/kBTe-E/kBTdE和Pd=∫E0∞ge-
E/kBTdE∫Ed∞ge-E/kBTdE。
能量传递效率随温度升高而降低是分子能量分布转
变的自然结果,催化作用的起因是深的解吸位阱的存在,振动能量调节系数的数值可以大于1,新处理法在定性和定量方面都是成功的。
【总页数】6页(P519-524)
【作者】袁伟
【作者单位】北京化工学院应用化学系,北京
【正文语种】中文
【中图分类】O643.32
【相关文献】
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