化学链燃烧中燃料气体在CaSO 4(010)表面吸附扩散特性的分子动力学模拟

摘要

以CaSO 4为载氧体,采用分子动力学研究了化学链燃烧中不同温度时CO在CaSO 4(010)表面的吸附扩散特性,并在反应温度为1173 K时与CH 4、H 2在CaSO 4(010)表面的吸附扩散特性对比。结果表明:CO在CaSO 4(010)表面的吸附为物理吸附,吸附强度随温度升高而减弱,吸附层与体相层的分层点为距离CaSO 4(010)表面0.66 nm处;CO在xy平面方向的扩散能力随温度升高而上升,符合分子碰撞理论;CO吸附于CaSO 4(010)表面的原因主要为静电作用所造成的弱相互作用。与CH 4、H 2相比,CO在CaSO 4(010)表面的吸附能力最强,吸附层中含量最多;H 2在xy平面方向扩散能力最强,体相层中体积占比最大;而CH 4较弱的静电作用与H 2较强的位阻作用导致了二者在CaSO 4(010)表面吸附能力弱于CO。研究结果可为钙基载氧体的改进与优化提供理论基础。