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GCMC模拟法研究MFI型分子筛膜的吸附特性
第22 卷 第4 期 材 料 科 学 与 工 程 学 报 总第9 0 期
Vol 2 2 No 4 Journal of Materials Science Engineering Aug . 2 0 0 4
文章编号 :1004793X( 2004)
GCMC 模拟法研究 MFI 型分子筛膜的吸附特性
王 宁 ,袁文辉 ,毕怀庆
( 华南理工大学化工学院,广东 广州 510640)
【摘 要】 用二次生长法制备 MFI 型分子筛膜 ,并用 XRD 和 SEM 对其进行了表征 ,通过测试氮气 、氧气 、氩气 、氖
气 、氦气在分子筛膜上吸附的相对密度和相对压力相关数据 ,根据数据绘制的吸附等温线 ,都类似于反正切曲线 。同
时 ,也应用 GCMC 法 ,计算机模拟这些数据 ,绘制等温线 ,并与实验结果进行比较 。结果证实 GCMC 法的模拟结果是可
靠的。GCMC 法模拟 ,可以直接应用于这类研究 。由于吸附等温线类似于反正切曲线 ,就以类似于反正切函数的线性函
数形式 ,建立吸附等温线的数学模型 ,用以定量研究该分子筛膜的吸附特性 。进行相关与回归计算发现 ,相对密度与压
( )
力差的反正切值之间 ,都呈高度正相关 r ≥0 . 9664 。回归方程的回归系数为吸附特征常数 , 回归方程中所有的参数之
( )
间 ,也呈高度正相关 r ≥0 . 9582 ,而且都有一个共同特点 ,即它们的值存在这样的顺序关系 :氧 氩 氮 氖 氦 。这
样 ,通过分子筛膜吸附特征常数和这些气体的分子结构 ,有助于探讨 MFI 分子筛膜的吸附机理 。
【关键词】 分子筛膜 ; GCMC 模拟 ;吸附等温线
中图分类号 :TB43 文献标识码 :A
Study on Adsorption Characterization of MFI Zeolite Membrane
by Grand Canonical Monte Carlo Simulation Method
WANG Ning , Y UAN Wenhui , BI Huaiqing
( Research Institute of Chemical Engineering , South China University of Technology , Guangzhou 510640 , China)
【Abstract 】 MFI type zeolite membranes were prepared by the secondary growth method without template . XRD and SEM were utilized
to characterize the morphology and structure of the membrane . We tested the adsorption isotherms of nitrogen , oxygen , neon , argon and heli
um on zeolite membrane . GCMC method was applied to simulate the adsorption isotherm of MFI zeolite membranes. The isotherms simulated
by GCMC were in good agreement with those by experiment . Simulated results showed that GCMC method for simulat
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