| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 引言 | 第10-12页 |
| 1 文献综述 | 第12-27页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 炭膜及其发展概况 | 第13-18页 |
| 1.2.1 炭膜的概念 | 第13-14页 |
| 1.2.2 炭膜的特性 | 第14-15页 |
| 1.2.3 炭膜的气体分离机理 | 第15-16页 |
| 1.2.4 炭膜的发展及研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3 分子模拟在膜分离气体中的应用 | 第18-23页 |
| 1.3.1 分子模拟的概念 | 第18-19页 |
| 1.3.2 分子模拟的分类 | 第19-22页 |
| 1.3.3 分子模拟在气体分离中的研究进展 | 第22-23页 |
| 1.4 分子模拟软件介绍 | 第23-25页 |
| 1.4.1 Materials Studio软件 | 第23-24页 |
| 1.4.2 Lammps软件 | 第24-25页 |
| 1.5 本论文的研究思路及内容 | 第25-27页 |
| 2 炭膜分离CO_2/CH_4过程的模型建立及模拟方法选择 | 第27-36页 |
| 2.1 模拟方法 | 第27页 |
| 2.1.1 Materials Studio软件模拟吸附过程步骤 | 第27页 |
| 2.1.2 Lammps软件模拟扩散过程步骤 | 第27页 |
| 2.2 物理模型建立 | 第27-29页 |
| 2.3 数学模型建立 | 第29-33页 |
| 2.3.1 粒子间作用力 | 第29页 |
| 2.3.2 抽样原则 | 第29-30页 |
| 2.3.3 经典物理方程 | 第30页 |
| 2.3.4 积分算法 | 第30-31页 |
| 2.3.5 边界条件及最小映像原则 | 第31-33页 |
| 2.4 模拟条件及模拟参数确定 | 第33-35页 |
| 2.4.1 吸附模拟条件 | 第33-34页 |
| 2.4.2 扩散模拟条件 | 第34页 |
| 2.4.3 L-J参数及截断半径 | 第34-35页 |
| 2.5 本章小结 | 第35-36页 |
| 3 无缺陷孔模型炭膜分离CO_2/CH_4的模拟 | 第36-51页 |
| 3.1 数据处理 | 第36-39页 |
| 3.1.1 软件输出的模拟结果 | 第36-38页 |
| 3.1.2 软件输出数据的转换 | 第38-39页 |
| 3.2 模型验证 | 第39-40页 |
| 3.3 吸附模拟结果与讨论 | 第40-44页 |
| 3.3.1 温度对CO_2、CH_4纯气体吸附量的影响 | 第40-42页 |
| 3.3.2 温度对混合气体吸附分离过程的影响 | 第42-43页 |
| 3.3.3 膜孔径对混合气体吸附分离过程的影响 | 第43-44页 |
| 3.4 扩散模拟结果 | 第44-47页 |
| 3.4.1 温度对CO_2、CH_4纯气体扩散系数的影响 | 第44-45页 |
| 3.4.2 温度对混合气体扩散分离过程的影响 | 第45-47页 |
| 3.4.3 膜孔径对混合气体扩散分离过程的影响 | 第47页 |
| 3.5 炭膜的吸附-扩散分离选择性 | 第47-49页 |
| 3.6 本章小结 | 第49-51页 |
| 4 缺陷孔模型炭膜分离CO_2/CH_4的模拟 | 第51-62页 |
| 4.1 缺陷孔模型物理模型 | 第51-52页 |
| 4.2 随机缺陷膜孔模型模拟结果 | 第52-58页 |
| 4.2.1 吸附模拟结果 | 第52-55页 |
| 4.2.2 扩散模拟结果 | 第55-57页 |
| 4.2.3 吸附-扩散分离选择性 | 第57-58页 |
| 4.3 不同类型缺陷模型对比 | 第58-60页 |
| 4.3.1 吸附模拟结果 | 第58-59页 |
| 4.3.2 扩散模拟结果 | 第59-60页 |
| 4.3.3 吸附-扩散分离选择性 | 第60页 |
| 4.4 本章小结 | 第60-62页 |
| 结论 | 第62-63页 |
| 创新点与展望 | 第63-64页 |
| 参考文献 | 第64-68页 |
| 附录 符号说明 | 第68-70页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第70-71页 |
| 致谢 | 第71-72页 |
