多孔石墨烯分离ch4/co2的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟ch4/co2混合气体在多孔石墨烯分离膜中的分离过程,分析了3种纳米孔功能化修饰(n/h修饰、全h修饰和n/―ch3修饰)对分离过程的影响规律.模拟结果表明气体分子会在石墨烯表面形成吸附层,co2分子的吸附强度高于ch4分子.纳米孔的功能化修饰不仅减小了纳米孔的可渗透面积,还通过影响纳米孔边缘原子的电荷分布提高了气体分子的吸附强度,进而影响了混合气体分子在多孔石墨烯分离膜中的渗透性和选择性.co2分子在多孔石墨烯中的渗透率能达到106gpu(1gpu=3.35×10-10mol·s-1·m-2·pa-1),远远高于传统的聚合物分离膜.研究表明多孔石墨烯分离膜在天然气处理、co2捕获等工业气体分离过程中具有广泛的应用前景.