来源:《高等学校化学学报》2015年第09期 作者:何旭;刘晓强;何冰;王晗光;刘旭东;田之悦;储伟;薛英;
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煤层气在含Al,Si,P和S煤结构模型上吸附的密度泛函理论研究

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Al,Si,P和S掺杂石墨烯(X-Graphene,X-Gr,X=Al,Si,P和S)可用来代表具有结构异性的煤结构模型.通过自旋极化的密度泛函理论(DFT)方法,研究了煤层气(Coalbed methane,CBM,主要成分为CH4,CO2和H2O)在煤结构模型X-Gr上的吸附,并讨论了相应的吸附能、吸附平衡距离、Mulliken电荷转移、电荷密度差分图和态密度.结果表明,含Al和Si的煤结构模型对CBM的吸附较强,而CBM在P和S煤结构模型的吸附为弱的物理吸附.CBM在X-Gr煤结构模型上的吸附作用随着掺杂元素非金属性的增强而减弱,即Al-Gr>Si-Gr>P-Gr>S-Gr.煤层气中CO2和H2O吸附在煤炭表面的能力强于CH4,可以通过注入CO2和H2O到煤层中促进CH4的开采.此外,含Al和Si煤结构与煤层气之间较强的相互作用表明其可以作为CH4,CO2和H2O的气体传感器.(本文共计8页)       [继续阅读本文]

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高等学校化学学报杂志2015年第09期
高等学校化学学报
主办:吉林大学
出版:高等学校化学学报杂志编辑部
出版周期:月刊
出版地:吉林省长春市

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