| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 主要符号表 | 第11-13页 |
| 1 绪论 | 第13-29页 |
| 1.1 天然气发展概况 | 第13-15页 |
| 1.2 多孔材料吸附法在天然气净化中应用的研究进展 | 第15-19页 |
| 1.2.1 实验研究 | 第15-16页 |
| 1.2.2 理论研究 | 第16-18页 |
| 1.2.3 分子模拟研究 | 第18-19页 |
| 1.3 膜分离方法在天然气净化中应用的研究进展 | 第19-21页 |
| 1.3.1 膜分离的基本原理 | 第19-20页 |
| 1.3.2 膜分离研究进展 | 第20-21页 |
| 1.4 石墨烯及其衍生材料的研究进展 | 第21-25页 |
| 1.4.1 石墨烯的研究进展 | 第21-24页 |
| 1.4.2 石墨炔的研究进展 | 第24-25页 |
| 1.5 本文的研究方法、目的及内容 | 第25-29页 |
| 1.5.1 研究方法 | 第25页 |
| 1.5.2 研究目的 | 第25-26页 |
| 1.5.3 研究内容 | 第26页 |
| 1.5.4 创新点 | 第26-29页 |
| 2 分子模拟方法 | 第29-45页 |
| 2.1 分子模拟的基本原理 | 第29-32页 |
| 2.1.1 蒙特卡洛模拟 | 第30-31页 |
| 2.1.2 分子动力学模拟 | 第31-32页 |
| 2.2 分子力场 | 第32-34页 |
| 2.2.1 两体势能模型 | 第32-34页 |
| 2.2.2 多体势能模型 | 第34页 |
| 2.3 系综的选择 | 第34-38页 |
| 2.3.1 系综的分类 | 第34-36页 |
| 2.3.2 系综的恒温控制方法 | 第36-37页 |
| 2.3.3 系综的恒压控制方法 | 第37-38页 |
| 2.4 边界条件的确定 | 第38-40页 |
| 2.4.1 周期边界条件 | 第38-39页 |
| 2.4.2 非周期边界条件 | 第39-40页 |
| 2.5 数值算法 | 第40-41页 |
| 2.5.1 Verlet数值计算法 | 第40页 |
| 2.5.2 Leap-frog法和Velocity-Verlet法 | 第40-41页 |
| 2.5.3 Beeman算法 | 第41页 |
| 2.6 宏观参数的计算 | 第41-44页 |
| 2.6.1 GCMC模拟 | 第41-42页 |
| 2.6.2 分子动力学模拟 | 第42-44页 |
| 2.7 物理量的无量纲化处理 | 第44-45页 |
| 3 石墨烯及其复合结构吸附分离H_2S/CH_4、CO_2/CH_4混合物 | 第45-73页 |
| 3.1 H_2S/CH_4混合物在石墨烯表面的吸附性能 | 第45-51页 |
| 3.1.1 模拟细节 | 第45-46页 |
| 3.1.2 吸附选择性 | 第46-48页 |
| 3.1.3 气-固界面张力 | 第48-49页 |
| 3.1.4 含缺陷的石墨烯表面吸附性能 | 第49-51页 |
| 3.2 石墨烯-碳纳米管复合材料(GNHS)对H_2S/CH_4混合物分离性能研究 | 第51-62页 |
| 3.2.1 模型及模拟细节 | 第51-53页 |
| 3.2.2 压力对GNHS吸附分离性能的影响 | 第53-57页 |
| 3.2.3 温度对GNHS吸附分离性能的影响 | 第57-58页 |
| 3.2.4 气相摩尔组成对GNHS吸附分离性能的影响 | 第58-59页 |
| 3.2.5 H_2S与CH_4在GNHS内的动力学性质 | 第59-62页 |
| 3.3 GNHS对CO_2/CH_4混合物分离性能研究 | 第62-72页 |
| 3.3.1 模拟细节 | 第62-64页 |
| 3.3.2 压力对等摩尔CO_2/CH_4混合物吸附分离性能的影响 | 第64-67页 |
| 3.3.3 温度及气相组成对等摩尔CO_2/CH_4混合物吸附分离性能的影响 | 第67-69页 |
| 3.3.4 CO_2/CH_4混合物在GNHS内的吸附动力学性质 | 第69-72页 |
| 3.4 本章小结 | 第72-73页 |
| 4 多层石墨炔结构对H_2S/CH_4混合物分离性能研究 | 第73-95页 |
| 4.1 模拟细节 | 第73-76页 |
| 4.2 纯流体吸附模拟 | 第76-81页 |
| 4.3 混合物吸附模拟 | 第81-93页 |
| 4.3.1 压力对等摩尔H_2S/CH_4混合物吸附分离性能的影响 | 第81-84页 |
| 4.3.2 温度对等摩尔H_2S/CH_4混合物吸附分离性能的影响 | 第84-87页 |
| 4.3.3 吸附剂内预吸附水对H_2S/CH_4混合物分离的影响 | 第87-93页 |
| 4.4 本章小结 | 第93-95页 |
| 5 多孔石墨烯膜分离H_2S/CH_4混合物的分子动力学模拟 | 第95-103页 |
| 5.1 模拟细节 | 第95-97页 |
| 5.1.1 模型 | 第95-96页 |
| 5.1.2 模拟方法 | 第96-97页 |
| 5.2 结果与讨论 | 第97-102页 |
| 5.3 本章小结 | 第102-103页 |
| 6 结论与展望 | 第103-107页 |
| 6.1 结论 | 第103-104页 |
| 6.2 后继研究工作展望 | 第104-107页 |
| 致谢 | 第107-109页 |
| 参考文献 | 第109-121页 |
| 附录 | 第121页 |
| A. 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第121页 |
| B. 攻读博士学位期间参加的科研项目 | 第121页 |
