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J-GLOBAL ID：201102268469981196   整理番号：11A0967625

六方晶系秩序化カーボンナノパイプCMK-5におけるCH₄/CO₂/N₂/H₂/CO混合物の吸着と分離

Adsorption and separation of CH₄/CO₂/N₂/H₂/CO mixtures in hexagonally ordered carbon nanopipes CMK-5

著者 (4件)： PENG Xuan (Coll. of Information Sci. and Technol., Beijing Univ. of Chemical Technol., Beijing 100029, CHN) ,  PENG Xuan (Guangzhou Center for Gas Hydrate Res., Chinese Acad. of Sciences, Guangzhou 510640, CHN) ,  CAO Dapeng (Div. of Molecular and Materials Simulation, Key Lab of Nanomaterials, Ministry of Education, Beijing Univ. of ...) ,  WANG Wenchuan (Div. of Molecular and Materials Simulation, Key Lab of Nanomaterials, Ministry of Education, Beijing Univ. of ...)
資料名： Chemical Engineering Science  (Chemical Engineering Science)
巻： 66  号： 10  ページ： 2266-2276  発行年： 2011年05月15日 
JST資料番号： B0254A  ISSN： 0009-2509  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： グランドカノニカルMonte Carlo法(GCMC)シミュレーションと吸着理論のハイブリッド法によって,室温におけるCMK-5材料中の,N₂,CH₄,CO₂,H₂及びCOの混合物の吸着と分離を,広範囲に研究した。6.0MPa,298Kにおいて,純CH₄とCO₂の過剰取込量を,それぞれ13.18と37.56mmol/gに達成させることができることを,GCMCシミュレーションは示した。二元Langmuir-Freundlich(DSLF)モデルも利用して,分子シミュレーションから得た純ガスの絶対的な吸着等温式を適合させた。適合させたDSLFモデルパラメータと理想吸着溶液理論(IAST)を用いて,著者らはさらにN₂-CH₄,CH₄-CO₂,N₂-CO₂,H₂-CO,H₂-CH₄及びH₂-CO₂の二成分混合物の吸着分離を予測した。これらのガスの選択性に対するバルクガス組成の影響も検討した。貯蔵と分離性能を向上させるために,ハイブリッド法を用いて,CMK-5材料の構造パラメータを最終的に調整した。特にCO₂に対する純ガスの取込量は,孔径D_iの増加に伴って向上できることが分かり,しかし,一方分離効率は小さいD_iのCMK-5材料で明らかに有利であった。D_i=3.0nmと6.0Mpaでの選択性は,S_x/y(x=CO₂,y=N₂)の,S_z/w(z=CH₄,w=H₂)の,S_x/w(x=CO₂,w=H₂)の,に対してそれぞれ8.91,7.28及び27.52の最大値を与えた。著者らの研究は,CMK-5材料はガス貯蔵の有望な候補材料だけではなく,ガス分離に適していることを示した。Copyright 2011 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *モンテカルロ法 ,  理想溶液 ,  *吸着剤 ,  *吸着 ,  アルカン ,  二酸化炭素 ,  一酸化炭素 ,  水素 ,  窒素 ,  二成分系 ,  *六方晶系 ,  *カーボンナノチューブ ,  規則化 ,  溶液論 ,  数値解法 ,  *混合気体
準シソーラス用語： ハイブリッド法 ,  モンテカルロ技法 ,  秩序化 ,  溶液理論

分類 (2件)： 吸着,イオン交換  (XD02060I) ,  無機化合物一般及び元素  (CD01010D)

物質索引 (1件)： メタン

タイトルに関連する用語 (10件)： 六方晶系 ,  秩序化 ,  カーボン ,  ナノパイプ ,  CO2 ,  N2 ,  H2 ,  CO ,  混合物 ,  吸着