有机蒸气透过SiO 2陶瓷膜的分子动力学模拟

摘要

采用分子动力学模拟的方法研究有机蒸气通过二氧化硅(SiO 2)陶瓷膜的渗透情况.以丙酮/氮气通过SiO 2膜的渗透为模拟体系,对不同温度、不同膜孔径、不同气体浓度等情况下混合气体透过膜的渗透情况进行动力学模拟.模拟结果表明,对于孔径在纳米范围的膜,主要的分离机理为毛细管冷凝.通过对不同条件下丙酮、氮气在膜孔内和膜表面的数量及聚集状态的分析,确定温度在288K左右分离效果较好;膜孔径为1.5nm时易发生毛细管冷凝,分离效果好;有机蒸气浓度在20%左右适用烧结的SiO 2膜回收.