在煤炭衍生青中对CO2,N和CH的竞争性吸附,一个计算研究

科学领域:

• 地质化学 地质化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境科学 环境科学

背景情况:

• 由于化石燃料的使用,温室气体度正在上升,导致全球变暖.
• 煤床甲 (CBM) 恢复是一种潜在的战略,但煤炭中的气体吸附机制尚未完全理解.
• 煤炭衍生的青,是CBM的关键成分,在气体吸附中起着至关重要的作用.

研究的目的:

• 为了研究二氧化碳 (CO2),甲 (CH4) 和 (N2) 在功能化煤炭衍生上具有竞争性的吸附.
• 探索CO2和N2增强CBM回收的机制.
• 了解青基功能组 (CH4,NH,O,S) 对气体吸附的影响.

主要方法:

• 大法典蒙特卡罗 (GCMC) 模拟用于吸附同热体.
• 用于吸附过程的分子动力学 (MD) 模拟.
• 密度函数理论 (DFT) 计算用于电子效应和相互作用分析.

主要成果:

• 吸附主要是物理的 (范德瓦尔斯相互作用),其中二氧化碳具有最高的吸附能量.
• 较高的温度降低了气体吸附能力.
• 煤炭衍生石对二氧化碳比CH4和N2具有显著的选择性,特别是在高温下.

结论:

• 研究的青模型有效吸附二氧化碳,表明温室气体减排的潜力.
• 这些发现支持在增强的CBM回收过程中使用这些青.
• 这项研究为优化CBM提取提供了洞察力,同时解决了气候变化问题.