基于蒙特卡罗的硫化氢吸附-扩散机理

为了明确硫化氢(H₂S)在煤中吸附扩散的微观动力学机理,揭示不同温度、压力对煤吸附H₂S分子吸附扩散特性的影响机制,基于巨正则蒙特卡罗(GCMC)、分子动力学(MD)和密度泛函理论(DFT)方法,利用Material Studio软件研究了温度在273.15～313.15 K、压力1～1 000 kPa时H₂S在气肥煤大分子模型中的吸附扩散特征。结果表明：温度由273.15 K升至313.15 K时,H₂S的饱和吸附量由38.34 mL/g降至31.85 mL/g,降低了16.93%,当压力为1 kPa时,温度对吸附量的影响最为敏感。温度为293.15 K时,压力由1 kPa升至1 000 kPa时,最可几相互作用能由-39.391 kJ/mol升至-34.301 kJ/mol,随着压力的增加,最可几相互作用能先快速增加,后缓慢增加。在吸附H₂S过程中,H₂S的等量吸附热在36.63～41.43 kJ/mol内,为物理吸附,等量吸附热随着吸附量的增加呈现出...