天然氣在石墨烯上的吸附平衡.pdf

1、自上世紀(jì)80年代至今，天然氣吸附存儲(chǔ)理論與技術(shù)日趨成熟，已在吸附劑開(kāi)發(fā)、應(yīng)用計(jì)算機(jī)分子模擬研究和吸附理論研究方面取得了明顯進(jìn)展。石墨烯作為一種新型碳材料，理論比表面高達(dá)2630m2/g，具有優(yōu)異的吸附能力，近年來(lái)成為吸附領(lǐng)域?qū)W者探究的對(duì)象，但這些研究主要集中在石墨烯對(duì)重金屬離子，有機(jī)污染物的吸附探究方面。關(guān)于對(duì)氣體分子的吸附也大多集中在計(jì)算機(jī)分子模擬研究，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還不全面。
　　本文采用氧化還原法制備石墨烯，比表面高達(dá)805m2

2、/g,孔容1.03cm3/g，對(duì)天然氣中的輕烴組分甲烷（0-6MPa），乙烷(0-1.6MPa)，丙烷(0-0.3MPa)，丁烷(0-0.05MPa)在溫度區(qū)間263.15k-303.15k,依據(jù)容積法原理測(cè)量了上述氣體在石墨烯上的吸附平衡數(shù)據(jù).選擇Langmuir方程、Langmuir-freundlich方程（L-F）及空位溶液理論模型對(duì)各個(gè)氣體單組份吸附平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，結(jié)果表明L-F方程與空位溶液理論模型比 Langmuir方程

3、擬合效果好，擬合的精度也比較高。在本論文中，以0.3mmol/g為間隔計(jì)算了甲烷乙烷及丙烷在0.3-2.1mmol/g之間的等量吸附熱，以0.1mmol/g為間隔計(jì)算了丁烷在0.1-0.7mmol/g的等量吸附熱。另外，在壓力很小時(shí)，計(jì)算了極限吸附熱。結(jié)果表明等量吸附熱丁烷>丙烷>乙烷>甲烷。四種烷烴極限吸附熱的大小順序也是丁烷>丙烷>乙烷>甲烷。表明C1-C4單組分與石墨烯表面的作用力大小順序?yàn)槎⊥?丙烷>乙烷>甲烷。
　　本論