碳纳米管内水吸附行为及等量吸附热的巨正则Monte Carlo模拟

作     者：刘晨 刘忠军 赵明慧 敖庆波 LIU Chen;LIU Zhongjun;ZHAO Minghui;AO Qingbo

作者机构：西安石油大学材料科学与工程学院陕西西安710065 西北有色金属研究院金属多孔材料国家重点实验室陕西西安710016 

出 版 物：《计算物理》 (Chinese Journal of Computational Physics)

年 卷 期：2024年第41卷第2期

页      面：203-213页

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：西安石油大学校青年创新团队项目(2019QNKYCXTD12) 陕西省教育厅科学研究计划服务地方专项(20JC028)资助 

主　　题：碳纳米管 吸附作用 蒙特卡罗模拟 等量吸附热 相变 

摘      要：采用巨正则蒙特卡罗方法对单壁碳纳米管-水吸附体系进行计算模拟,通过对吸附和脱附等温线、局部密度分布、等量吸附热等进行表征,系统研究298 K时孔长、孔径以及表面强度对孔隙内水吸附行为的影响。结果表明:孔径效应对孔内水吸附行为影响显著,随着孔径逐渐增大,水分子先后以单链水、双链空心水环、水团簇的排列状态在孔内完成吸附。孔长在4~8 nm范围内时,随着孔长变大,发生吸附的初始压力越来越小,但当孔长增加到10 nm时,其对初始吸附压力的影响不再明显。最后,随着表面强度增大,发生水吸附的初始压力越来越小;同时,较小表面强度水分子的毛细蒸发相变过程瞬间完成,而当表面强度提高到40 K时,毛细蒸发相变过程则呈现出连续、逐渐完成的特点。