MCM-41介孔分子筛在瓦斯组分吸附分离中的分子模拟研究

简介：
本研究运用分子模拟技术，深入探讨了MCM-41介孔分子筛对瓦斯气体各成分的吸附特性及分离效能，为天然气净化提供理论依据。 采用圆柱型孔结构模型对自制的MCM-41介孔分子筛进行了GCMC模拟研究，探讨了CH4、N2、CO2及其多组分混合物在该材料上的吸附行为。分析结果显示，在不同压力条件下，单组分气体的最大吸附量分别为3.75 mmol/g（CH4）、2.60 mmol/g（N2）和7.54 mmol/g（CO2）。对于双组分或多组分混合物的分离特性而言，MCM-41介孔分子筛表现出显著的选择性：CO2/N2、CH4/CO2以及CH4/N2的最大分离系数分别为10.4、4.33和3.5。当等摩尔比例的三种气体混合吸附时，观察到CO2在材料内部被浓缩，而CH4与N2则会在气相中富集。