甲烷在石墨烯和活性炭上的吸附

【摘要】：以研制新型吸附式天然气(ANG)吸附剂为目的,比较了甲烷在石墨烯和活性炭上的吸附平衡。首先,在温度区间273~293K、压力范围0~8MPa,测试甲烷在比表面积分别为300和2074m2·g-1石墨烯和活性炭上的吸附平衡数据。其次,应用格子理论导出的通用吸附等温方程,通过吸附平衡态能量分析及10-4-3相互作用势函数求解,确定甲烷分子在石墨烯平面和活性炭上的最大面密度、受到的壁面吸附作用势及其在吸附层内的作用能。结果表明,在相同温度下,吸附甲烷分子在石墨烯上吸附层内的相互作用能较其在活性炭上的大,甲烷分子在石墨烯平面上的集聚更为密集。提高石墨烯的比表面积将有效提高甲烷在其上的吸附容量。 【作者单位】： 福建省船舶与海洋工程重点实验室集美大学轮机工程学院;
【关键词】： 甲烷 吸附 石墨烯 活性炭 分子间作用能
【基金】：福建省自然科学基金项目(2015J01216) 福建省教育厅科技项目(JA12185)~~
【分类号】：TQ221.11;O647.3
【正文快照】： 殐引言超临界气体在吸附剂表面往往呈现出单分子层吸附的特征[1-3],已展开的ANG吸附剂的研究主要集中于具有较大比表面积和微孔容积的吸附剂[4]。相较于活性炭,新型碳基材料——石墨烯(GS)的比表面积和微孔容积较小,但由于其为碳原子sp2杂化构成的二维蜂窝状结构层状结构,可以

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