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海胆状CoTe-CoP异质结构催化剂在全pH范围内高效析氢

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Science China Materials 2024年第6期67卷 1891-1899页

作者：朱少柯邢明辉路站宽乔泽龙王世涛赵青蓝邵敏华甑崇礼曹达鹏 State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites Beijing University of Chemical TechnologyBeijing 100029China Department of Chemical and Biological Engineering Hong Kong University of Science and TechnologyClear Water BayKowloonHong Kong 999077China Energy Institute and Chinese National Engineering Research Center for Control&Treatment of Heavy Metal PollutionThe Hong Kong University of Science and TechnologyClear Water BayKowloonHong Kong 999077China Qingdao International Academician Park Research Institute Qingdao 266000China School of Chemical Engineering The University of New South WalesSydney NSW 2052Australia

研发长效稳定、pH适应性强的析氢反应(HER)催化剂对实现大规模制氢具有重要意义.界面工程是研发高效HER催化剂的有效策略之一.本文成功构建了海胆状异质结构催化剂CoTe-CoP/***和CoP的协同作用不仅优化了电子结构、暴露了更多的活性位点... 详细信息

研发长效稳定、pH适应性强的析氢反应(HER)催化剂对实现大规模制氢具有重要意义.界面工程是研发高效HER催化剂的有效策略之一.本文成功构建了海胆状异质结构催化剂CoTe-CoP/***和CoP的协同作用不仅优化了电子结构、暴露了更多的活性位点,而且有效地提高了催化剂的亲水性和疏气性.密度泛函理论计算表明:CoTe与CoP之间的相互作用有效地降低了水的解离能垒,同时增强了对H~*的吸附.这些结果使得CoTe-CoP/NF在整个pH范围内具有优异的HER性能和催化稳定性.在酸性、碱性和中性介质中,CoTe-CoP/NF电极驱动10 mA cm^(-2)的电流密度仅需51、53和75 mV的过电位.总之,本工作为在全pH范围内构建高性能HER催化剂提供了一种界面工程新策略.

关键词： heterostructure hydrogen evolution reactions in-terface engineering all-pH range synergy effect

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啮合同向旋转双螺杆挤出机四面体间隙的研究

化工学报 1997年第4期48卷 492-497页

作者：刘慧曹达鹏北京化工大学应用数理系北京100029 北京化工大学化学工程学院北京100029

对啮合同向旋转双螺杆几何学和无间隙全啮合双螺杆四面体间隙的几何形状与体积做了详细的探讨,并建立了四面体间隙的数学模型.澄清了过去对四面体间隙形状的种种推测,为提高双螺杆机械的设计水平提供了较为准确的依据.

关键词：四面体间隙数学模型高聚物螺杆挤出机挤出机

巨正则系综Monte Carlo模拟方法确定活性炭的微孔尺寸

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高等学校化学学报 2002年第5期23卷 910-914页

作者：曹达鹏汪文川北京化工大学化学工程学院北京100029

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... 详细信息

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．

关键词：巨正则系综 MonteCarlo模拟活性炭微孔尺寸甲烷吸附平均孔宽吸附剂计算机模拟

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模拟吸附在狭缝微孔中的丙烷的微观结构

物理化学学报 1999年第7期15卷 581-587页

作者：曹达鹏汪文川北京化工大学化学工程学院北京100029

用巨正则系综MonteCarlo（GCEMC）方法模拟了活性碳孔吸附丙烷时的微观结构．在GCEMC模拟中，非极性丙烷分子采用单点LJ球状分子模型，狭缝活性碳孔墙采用10－4-3势能模型．在温度T＝134．3K下，模拟并观察到了丙烷分子在狭缝活性碳孔... 详细信息

用巨正则系综MonteCarlo（GCEMC）方法模拟了活性碳孔吸附丙烷时的微观结构．在GCEMC模拟中，非极性丙烷分子采用单点LJ球状分子模型，狭缝活性碳孔墙采用10－4-3势能模型．在温度T＝134．3K下，模拟并观察到了丙烷分子在狭缝活性碳孔中的吸附、脱附以及毛细凝聚现象，得到了吸附等温线和孔中流体的局部密度轮廓图．从分子水平出发，详细分析了吸附、毛细冷凝时孔中流体的微观结构，为认识、理解吸附的微观机理提供了工具与借鉴．

关键词：巨正则系综 GCEMC 模拟吸附脱附活性碳丙烷

层柱状微孔材料吸附存储天然气的Monte Carlo模拟

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化学学报 2001年第2期59卷 297-300页

作者：曹达鹏汪文川段雪矫庆泽北京化工大学化学工程学院北京100029 北京化工大学理学院北京100029

采用巨正则系综MonteCarlo方法模拟了天然气中主要成分甲烷在层柱状微孔材料中T =3 0 0K下的吸附存储 .在模拟中层柱状微孔采用Yi等人建立的柱子均匀分布在两炭孔墙之间的模型来表征 .甲烷分子采用Lennard -Jones球型分子模型 ,炭孔墙采... 详细信息

采用巨正则系综MonteCarlo方法模拟了天然气中主要成分甲烷在层柱状微孔材料中T =3 0 0K下的吸附存储 .在模拟中层柱状微孔采用Yi等人建立的柱子均匀分布在两炭孔墙之间的模型来表征 .甲烷分子采用Lennard -Jones球型分子模型 ,炭孔墙采用Steele的 10 - 4- 3模型 .对孔宽为 1.3 6nm的层柱微孔 ,模拟了四个不同孔率的层柱材料吸附甲烷的情形 .得到了孔中流体的局部密度分布以及吸附等温线 .对比不同孔率下甲烷的吸附量 ,得到了此情形吸附甲烷的较佳孔率为 0 .94.

关键词：巨正则系综 MONTE CARLO模拟层柱装微孔材料吸附天然气存储甲烷吸附等温线

利用κ-K?hler理论研究大气气溶胶的吸湿特性

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化工学报 2019年第7期70卷 2691-2698,I0004页

作者：王昱焜张现仁曹达鹏北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室

利用κ-Kohler理论对西安、北京两地大气气溶胶体系的吸湿特性进行研究。选取多种代表性无机物(硫酸盐、硝酸盐、氯盐)及有机物(烯烃、芳香烃、羧酸)建立气溶胶体系模型,使研究体系更接近于真实大气成分。结果表明,在空气质量由清洁状... 详细信息

利用κ-Kohler理论对西安、北京两地大气气溶胶体系的吸湿特性进行研究。选取多种代表性无机物(硫酸盐、硝酸盐、氯盐)及有机物(烯烃、芳香烃、羧酸)建立气溶胶体系模型,使研究体系更接近于真实大气成分。结果表明,在空气质量由清洁状态向雾霾发生状态转变的过程中,两种体系中均呈现有机物含量逐渐减少而(NH4)2SO4和NH4NO3含量逐渐增多的趋势,这种变化趋势总是促使气溶胶体系整体吸湿能力增强,因此更易吸湿增长形成雾霾。对体系中不同组分对吸湿性的影响进行了定量预测,理论预测的变动趋势与实际观测的变动趋势相同,揭示了雾霾形成过程中各组分的变动趋势及影响程度,为针对性解决雾霾问题提供思路。

关键词：环境污染气溶胶吸湿性 κ-Kohler理论

巨正则系综Monte Carlo方法模拟甲烷在活性炭孔中的吸附存储

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化工学报 2000年第1期51卷 23-30页

作者：曹达鹏高广图汪文川北京化工大学化学工程学院北京100029

用巨正则系综MonteCarlo方法模拟了甲烷在活性炭孔中的吸附行为 .在此模拟中 ,甲烷分子采用单点LJ球型分子模型 ,狭缝活性炭孔墙采用 1 0 4 3模型 .在低温时 (T =74 0 5K) ,模拟并观察到了甲烷分子在狭缝活性炭孔中的吸附、脱附以及毛... 详细信息

用巨正则系综MonteCarlo方法模拟了甲烷在活性炭孔中的吸附行为 .在此模拟中 ,甲烷分子采用单点LJ球型分子模型 ,狭缝活性炭孔墙采用 1 0 4 3模型 .在低温时 (T =74 0 5K) ,模拟并观察到了甲烷分子在狭缝活性炭孔中的吸附、脱附以及毛细凝聚现象 ,得到了吸附等温线和孔中流体的局部密度轮廓图 .同时 ,把所得的数据与Jiang、Rhykerd和Gubbins的模拟结果进行了比较 ,结果表明 ,模拟方法是正确的 .在此基础上 ,进一步模拟了常温下 (T =30 0K)甲烷分子在狭缝活性炭孔中的吸附存储行为 ,得到了常温下甲烷在不同孔宽活性炭孔中的吸附等温线、有效存储量随压力变化的图像以及有效存储量随孔宽变化的图像 ,并求出了狭缝孔吸附存储甲烷的最佳孔宽和合理的吸附压力 .

关键词：巨正则系统模拟吸附等温线甲烷存储活性炭

二氧化碳/甲烷/氮气二元混合物在有序介孔碳材料CMK-3中的吸附和分离

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物理化学学报 2011年第9期27卷 2065-2071页

作者：彭璇张勤学成璇曹达鹏北京化工大学信息科学与技术学院北京100029 北京化工大学理学院北京100029 北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室材料分子设计模拟研究室北京100029

采用分子模拟与吸附理论研究了天然气成分在有序介孔碳材料CMK-3上的吸附和分离.巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)模拟表明,CH4和CO2气体的较优存储条件分别为208K、4MPa和298K、6MPa,其最大超额吸附量分别为10.07和14.85mmo·lg-1.基于双位Lan... 详细信息

采用分子模拟与吸附理论研究了天然气成分在有序介孔碳材料CMK-3上的吸附和分离.巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)模拟表明,CH4和CO2气体的较优存储条件分别为208K、4MPa和298K、6MPa,其最大超额吸附量分别为10.07和14.85mmo·lg-1.基于双位Langmuir-Freundlich(DSLF)模型,使用理想吸附溶液理论(IAST)预测了不同二元混合物在CMK-3中的分离行为,发现吸附选择性SCO2/CH4与SCH4/N2比较接近,在298K和4MPa下约等于3,而N2-CO2体系中的CO2吸附选择性较高,可达到7.5,说明CMK-3是一种适合吸附和分离天然气组分的碳材料.

关键词：巨正则系综蒙特卡罗吸附选择性理想吸附溶液理论甲烷二氧化碳氮气 CMK-3

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超临界甲烷在纳米材料中最适吸附压力的确定

物理化学学报 2001年第10期17卷 940-943页

作者：曹达鹏汪文川沈志刚陈建峰北京化工大学化学工程学院北京化工大学教育部超重力工程研究中心北京100029

用巨正则ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ（ＧＣＭＣ）方法模拟了超临界甲烷在层柱纳米材料中的吸附．模拟中，层柱纳米材料采用了柱子均匀分布在层板间的模型，非极性分子甲烷采用Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ分子模型，层板墙采用Ｓｔｅｅｌｅ... 详细信息

用巨正则ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ（ＧＣＭＣ）方法模拟了超临界甲烷在层柱纳米材料中的吸附．模拟中，层柱纳米材料采用了柱子均匀分布在层板间的模型，非极性分子甲烷采用Ｌｅｎｎａｒｄ－Ｊｏｎｅｓ分子模型，层板墙采用Ｓｔｅｅｌｅ的１０－４－３模型，流体分子与柱子的相互作用采用点－点（ｓｉｔｅｔｏｓｉｔｅ）的方法计算．得到了甲烷的随着压力先增大后减小的超额吸附等温线．在Ｔ＝２０７．３Ｋ时，１．０２、１．７０和２．３８ｎｍ孔宽对应的最适操作压力（即对应于最大吸附量时的操作压力）分别为２．４、３．１和３．７ＭＰａ．然而，在Ｔ＝２３７．０Ｋ时，１．０２、１．７０和２．３８ｎｍ孔宽对应的最适操作压力分别为２．９、３．６和４．９ＭＰａ，分别比Ｔ＝２０７．３Ｋ时相同孔宽下对应的最适操作压力至少高０．５ＭＰａ．模拟结果表明，ＧＣＭＣ方法是研究材料吸附性能的一种强有力的工具．

关键词：超临界甲烷吸附层柱纳米材料吸附压力巨正则Monte Carlo模拟天然气储存