巨正则系综Monte Carlo模拟方法确定活性炭的微孔尺寸

摘要

根据299 K下甲烷在活性炭中的吸附实验数据, 通过调节狭缝微孔的孔宽参数, 利用巨正则系综Monte Carlo(GCEMC)方法得到不同孔宽下流体的微观结构以及吸附等温线. 比较并拟合模拟结果和实验数据, 确定了活性炭微孔的平均孔宽, 为下一步求解微孔尺寸分布以及为预测吸附剂在不同温度下吸附不同吸附质分子时的吸附性能提供了基础与指导. 模拟中, 甲烷分子采用单点Lennard-Jones球型分子模型, 活性炭用狭缝孔来近似表征, 流体分子与单个狭缝墙的相互作用采用著名的Steele的10-4-3势能模型. 模拟表明, 此方法为考察介孔材料的微孔分布以及微孔平均孔宽提供了新的思路.