介孔材料吸附气相多环芳烃实验及分子模拟研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 引言 | 第12-14页 |
| 2 文献综述 | 第14-37页 |
| 2.1 气相多环芳烃(PAHs)概述 | 第14-18页 |
| 2.1.1 PAHs的定义 | 第14-15页 |
| 2.1.2 PAHs的来源与危害 | 第15-16页 |
| 2.1.3 PAHs的净化脱除技术 | 第16-18页 |
| 2.2 吸附净化技术概述 | 第18-27页 |
| 2.2.1 吸附技术原理与基础 | 第18-19页 |
| 2.2.2 吸附相平衡研究 | 第19-20页 |
| 2.2.3 吸附动力学研究 | 第20-22页 |
| 2.2.4 脱附特性研究 | 第22-24页 |
| 2.2.5 吸附法净化脱除PAHs的相关研究 | 第24-26页 |
| 2.2.6 介孔吸附剂概述 | 第26-27页 |
| 2.3 分子模拟在吸附科学中的应用 | 第27-35页 |
| 2.3.1 巨正则蒙特卡洛法(GCMC) | 第28-31页 |
| 2.3.2 分子动力学法(MD) | 第31-32页 |
| 2.3.3 密度泛函法(DFT) | 第32-35页 |
| 2.4 论文研究意义及内容 | 第35-37页 |
| 2.4.1 论文研究意义 | 第35-36页 |
| 2.4.2 论文研究内容 | 第36-37页 |
| 3 PAHs在介孔材料上的吸附相平衡研究 | 第37-55页 |
| 3.1 引言 | 第37页 |
| 3.2 吸附实验方法 | 第37-41页 |
| 3.2.1 吸附质与吸附剂 | 第37-38页 |
| 3.2.2 吸附实验装置 | 第38-39页 |
| 3.2.3 吸附实验流程 | 第39-41页 |
| 3.3 吸附剂的表征分析 | 第41-46页 |
| 3.3.1 小角X射线粉末衍射(XRD) | 第41-42页 |
| 3.3.2 透射电子显微镜(TEM) | 第42页 |
| 3.3.3 N_2吸脱附等温线(BET) | 第42-44页 |
| 3.3.4 傅立叶变换红外(FT-IR)测试 | 第44-46页 |
| 3.4 萘在介孔材料上的吸附相平衡 | 第46-49页 |
| 3.4.1 萘的吸附等温线及参数拟合 | 第46-48页 |
| 3.4.2 萘的吸附相平衡分析 | 第48-49页 |
| 3.5 菲在介孔材料上的吸附相平衡 | 第49-52页 |
| 3.5.1 菲的吸附等温线及参数拟合 | 第49-51页 |
| 3.5.2 菲的吸附相平衡分析 | 第51-52页 |
| 3.6 芘在介孔材料上的吸附相平衡 | 第52-54页 |
| 3.6.1 芘的吸附等温线及参数拟合 | 第52-53页 |
| 3.6.2 芘的吸附相平衡分析 | 第53-54页 |
| 3.7 本章小结 | 第54-55页 |
| 4 PAHs在介孔材料上的吸附动力学研究 | 第55-71页 |
| 4.1 引言 | 第55页 |
| 4.2 吸附穿透曲线模型 | 第55-60页 |
| 4.2.1 轴向扩散吸附模型 | 第55-57页 |
| 4.2.2 LDF动力学模型 | 第57页 |
| 4.2.3 恒定浓度波动力学模型 | 第57-59页 |
| 4.2.4 吸附动力学参数的求算 | 第59-60页 |
| 4.3 萘在介孔材料上的吸附动力学 | 第60-63页 |
| 4.3.1 萘的穿透曲线及模型拟合 | 第60-62页 |
| 4.3.2 萘的吸附动力学分析 | 第62-63页 |
| 4.4 菲在介孔材料上的吸附动力学 | 第63-66页 |
| 4.4.1 菲的穿透曲线及模型拟合 | 第63-65页 |
| 4.4.2 菲的吸附动力学分析 | 第65-66页 |
| 4.5 芘在介孔材料上的吸附动力学 | 第66-70页 |
| 4.5.1 芘的穿透曲线及模型拟合 | 第66-68页 |
| 4.5.2 芘的吸附动力学分析 | 第68-70页 |
| 4.6 本章小结 | 第70-71页 |
| 5 PAHs在介孔材料上的脱附特性研究 | 第71-94页 |
| 5.1 引言 | 第71页 |
| 5.2 程序升温脱附(TPD)实验方法 | 第71-73页 |
| 5.2.1 热重实验装置 | 第71-72页 |
| 5.2.2 TPD实验流程及条件 | 第72-73页 |
| 5.3 脱附动力学分析方法 | 第73-76页 |
| 5.3.1 等转化率法 | 第73-74页 |
| 5.3.2 主曲线法 | 第74-75页 |
| 5.3.3 动力学补偿效应 | 第75-76页 |
| 5.4 PAHs在介孔材料上的TPD结果 | 第76-80页 |
| 5.4.1 萘、菲、芘的热重脱附曲线 | 第76-78页 |
| 5.4.2 脱附动力学参数预估 | 第78-80页 |
| 5.5 脱附动力学三因子及脱附机制分析 | 第80-93页 |
| 5.5.1 脱附动力学三因子的求算 | 第80-86页 |
| 5.5.2 动力学补偿验证 | 第86-88页 |
| 5.5.3 机理函数验证 | 第88-90页 |
| 5.5.4 脱附机制分析 | 第90-93页 |
| 5.6 本章小结 | 第93-94页 |
| 6 PAHs在介孔模型上吸附的分子模拟研究 | 第94-115页 |
| 6.1 引言 | 第94页 |
| 6.2 模拟细节 | 第94-100页 |
| 6.2.1 计算条件 | 第94-96页 |
| 6.2.2 PAH吸附质模型构建 | 第96-97页 |
| 6.2.3 介孔晶胞模型构建 | 第97-100页 |
| 6.3 模型验证及PAHs的吸附效果 | 第100-108页 |
| 6.3.1 介孔模型结构表征 | 第100-103页 |
| 6.3.2 吸附等温线 | 第103-107页 |
| 6.3.3 吸附热 | 第107-108页 |
| 6.4 PAHs在介孔模型上的吸附状态 | 第108-114页 |
| 6.4.1 角度分布 | 第109-110页 |
| 6.4.2 密度分布 | 第110-112页 |
| 6.4.3 径向分布函数 | 第112-114页 |
| 6.5 本章小结 | 第114-115页 |
| 7 PAHs与硅基介孔表面的相互作用研究 | 第115-134页 |
| 7.1 引言 | 第115页 |
| 7.2 DFT计算模拟 | 第115-119页 |
| 7.2.1 计算模块 | 第115-116页 |
| 7.2.2 PAH-介孔表面模型的构建 | 第116-117页 |
| 7.2.3 计算条件及吸附作用能 | 第117-119页 |
| 7.3 PAHs的吸附构型分析 | 第119-126页 |
| 7.3.1 PAHs在不同硅基表面上的吸附构型 | 第119-122页 |
| 7.3.2 色散作用对吸附构型的影响 | 第122-124页 |
| 7.3.3 物理吸附的验证 | 第124-126页 |
| 7.4 PAHs与硅基表面的相互作用能 | 第126-133页 |
| 7.4.1 各相互作用能的分解计算 | 第126-131页 |
| 7.4.2 色散作用的贡献 | 第131-133页 |
| 7.5 本章小结 | 第133-134页 |
| 8 结论 | 第134-138页 |
| 8.1 主要结论 | 第134-135页 |
| 8.2 主要创新点 | 第135页 |
| 8.3 展望 | 第135-138页 |
| 参考文献 | 第138-152页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第152-156页 |
| 学位论文数据集 | 第156页 |
