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阴离子柱杂化金属有机骨架材料对N/CO的吸附与分离性能研究

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化工新型材料 2023年

作者：刘秀英陈浩袁俊鹏于景新李晓东河南工业大学理学院中南大学物理与电子学院

通过巨正则蒙特卡洛(GCMC)模拟方法，研究了具有不同结构的6种阴离子柱杂化的金属有机骨架材料(AP-MOFs)对N2/CO2的吸附与分离性能。主要研究了这6种AP-MOFs材料分别对N2、CO2的单组分吸附、N2和CO2的二元等摩尔混合气体吸附，以及N2/CO... 详细信息

通过巨正则蒙特卡洛(GCMC)模拟方法，研究了具有不同结构的6种阴离子柱杂化的金属有机骨架材料(AP-MOFs)对N2/CO2的吸附与分离性能。主要研究了这6种AP-MOFs材料分别对N2、CO2的单组分吸附、N2和CO2的二元等摩尔混合气体吸附，以及N2/CO2的分离性能。通过AP-MOFs对N2、CO2的单组份吸附性能研究发现，非互穿结构比互穿结构更有利于N2、CO2的吸附。通过N2/CO2的二元等摩尔混合吸附性能研究发现，拥有较高CO2吸附热的非互穿结构(SIFSIX＿3＿Cd)具有更优异的分离性能。综上所述，具有互穿结构的AP-MOFs材料有利于CO2的吸附，而非互穿结构的AP-MOF则有利于CO2/N2分离。

关键词：阴离子柱杂化金属有机骨架二氧化碳氮气吸附分离

阴离子柱杂化金属有机骨架材料对N_(2)/CO_(2)的吸附与分离性能研究

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化工新型材料 2023年第10期51卷 221-224,230页

作者：刘秀英陈浩袁俊鹏于景新李晓东河南工业大学理学院郑州450000 中南大学物理与电子学院长沙410083

通过巨正则蒙特卡洛(GCMC)模拟方法,研究了具有不同结构的6种阴离子柱杂化的金属有机骨架材料(AP-MOFs)对N_(2)/CO_(2)的吸附与分离性能。主要研究了这6种AP-MOFs材料分别对N_(2)、CO_(2)的单组分吸附、N_(2)和CO_(2)的二元等摩尔混合... 详细信息

通过巨正则蒙特卡洛(GCMC)模拟方法,研究了具有不同结构的6种阴离子柱杂化的金属有机骨架材料(AP-MOFs)对N_(2)/CO_(2)的吸附与分离性能。主要研究了这6种AP-MOFs材料分别对N_(2)、CO_(2)的单组分吸附、N_(2)和CO_(2)的二元等摩尔混合气体吸附,以及N_(2)/CO_(2)的分离性能。通过AP-MOFs对N_(2)、CO_(2)的单组分吸附性能研究发现,非互穿结构比互穿结构更有利于N_(2)、CO_(2)的吸附。通过N_(2)/CO_(2)的二元等摩尔混合吸附性能研究发现,拥有较高CO_(2)吸附热的非互穿结构(SIFSIX-3-Cd)具有更优异的分离性能。综上所述,具有互穿结构的AP-MOFs材料有利于CO_(2)的吸附,而非互穿结构的AP-MOF则有利于CO_(2)/N_(2)分离。

关键词：阴离子柱杂化金属有机骨架二氧化碳氮气吸附分离

不对称末端基团对分子结输运性质的影响:第一性原理的研究

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化工新型材料 2023年第S2期51卷 414-417,422页

作者：侯志宇于景新丁万杰刘秀英李晓东河南工业大学理学院郑州450001

利用非平衡格林函数和密度泛函理论(NEGF-DFT)相结合的方法,研究了苯基分子通过不同端基对称或不对称锚定在Au(100)电极上的单分子量子输运计算。在所考虑的4种结构中,C_(6)H_(5)S的电子耦合要略强于苯硫酚,由于—S作为末端基团比—SH... 详细信息

利用非平衡格林函数和密度泛函理论(NEGF-DFT)相结合的方法,研究了苯基分子通过不同端基对称或不对称锚定在Au(100)电极上的单分子量子输运计算。在所考虑的4种结构中,C_(6)H_(5)S的电子耦合要略强于苯硫酚,由于—S作为末端基团比—SH提供了更多的自由电子,这导致了显著的电流整流效应,但响应的稳定性比苯硫酚分子差。苯硫酚分子在0.5V以上的外加电压下,在非对称性、非线性和响应性方面表现出良好的二极管效应,虽然只有一个H原子的差异,但却表现出不同的性质。苯硫酚分子的结构及其二极管特性有利于成为界面改性材料,提高器件的光电性能。

关键词：分子结电子输运非平衡态格林函数

BaNi0.1Fe1.9As2单晶的钉扎机制及涡旋相图

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低温物理学报 2017年第2期39卷 27-31页

作者：鲁俊超于景新河南工业大学理学院

本文中,我们通过磁-电阻测量研究了Tc=19.4K的BaNi0.1Fe1.9As2单晶中的涡旋玻璃-涡旋液体相变.根据修正过的涡旋玻璃理论,并通过选择合适的临界指数s和H0,我们对所有的ρ(H,T)电阻曲线进行了标度,并得到了很好的结果.基于涡旋玻璃温度Tg... 详细信息

本文中,我们通过磁-电阻测量研究了Tc=19.4K的BaNi0.1Fe1.9As2单晶中的涡旋玻璃-涡旋液体相变.根据修正过的涡旋玻璃理论,并通过选择合适的临界指数s和H0,我们对所有的ρ(H,T)电阻曲线进行了标度,并得到了很好的结果.基于涡旋玻璃温度Tg,涡旋维度转变温度T~*和上临界磁场Hc2,我们得到了H⊥c和H//c两个磁场方向的涡旋相图.结果表明,磁场低于和高于5T,钉扎机制由单涡旋钉扎和集体蠕动共存转变为集体蠕动.

关键词：铁基超导体磁-电阻钉扎相变

沸石分子筛对CH_(4)/H_(2)的吸附与分离性能

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物理学报 2021年第15期70卷 231-240页

作者：袁俊鹏刘秀英李晓东于景新河南工业大学理学院郑州450000

基于分子模拟的高通量计算方法,通过对199个沸石结构特征和吸附分离性能之间的关联性研究,发现具有超微孔结构的沸石材料对CH_(4)分子有良好的吸附分离性能,等摩尔CH_(4)/H2混合组份的CH_(4)吸附选择性和单组份的CH_(4)吸附量之间存在... 详细信息

基于分子模拟的高通量计算方法,通过对199个沸石结构特征和吸附分离性能之间的关联性研究,发现具有超微孔结构的沸石材料对CH_(4)分子有良好的吸附分离性能,等摩尔CH_(4)/H2混合组份的CH_(4)吸附选择性和单组份的CH_(4)吸附量之间存在明显的线性关系.通过使用巨正则蒙特卡罗模拟方法,获得了3个孔道形沸石对CH_(4)和H2的吸附等温线和等量吸附热等物理量.结果表明在相同外界环境下,孔道形沸石的孔结构(表面积和孔体积)对CH_(4)吸附量的影响高于能量效应(吸附热).结合甲烷蒸汽重整制氢的工业背景,进一步研究了CH_(4)/H2混合体系在不同组份下的分离选择性能,结果表明,超微孔沸石材料对CH_(4)的吸附选择性与体相压力和进料比无关.通过气体分子的质心分布密度发现,CH_(4)在孔道形沸石中优先占据更小孔窗的空间,而H2的分布范围更大但是未存在明显的优先吸附位点.

关键词：沸石分子筛高通量计算巨正则蒙特卡罗模拟吸附分离

Pd负载共价有机骨架COF-108上氢溢流机理的密度泛函理论研究

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物理学报 2016年第15期65卷 198-205页

作者：刘秀英李晓凤于景新李晓东河南工业大学理学院郑州450000 洛阳师范学院物理与电子信息学院洛阳471022

使用密度泛函理论研究了Pd负载共价有机骨架COF-108上的氢溢流机理,主要包括Pd_4团簇在COF-108上的各种沉积构型,H_2分子在Pd_4@COF-108中Pd_4团簇上的吸附和解离,H原子从Pd_4团簇向COF-108上的迁移以及H原子在COF-108表面的扩散.研究... 详细信息

使用密度泛函理论研究了Pd负载共价有机骨架COF-108上的氢溢流机理,主要包括Pd_4团簇在COF-108上的各种沉积构型,H_2分子在Pd_4@COF-108中Pd_4团簇上的吸附和解离,H原子从Pd_4团簇向COF-108上的迁移以及H原子在COF-108表面的扩散.研究结果表明:1)Pd原子与HHTP或TBPM接触的数目越多,束缚能越大,沉积取向对束缚能的影响不大;2)H_2分子在Pd_4团簇上的解离过程是自动进行的,满足氢溢流发生的条件;3)只有位于Pd_4团簇桥位上的H原子能够迁移到基底表面上,迁移过程为吸热反应,稳定性较差,这表明H原子将在基底表面进一步扩散;4)过渡金属Pd的引入可大大降低H原子在基底表面的扩散势垒,使H原子在基底表面的扩散更容易进行.这些研究结果有助于理解氢溢流对COFs储氢性能影响的微观机理,进而为实验上定向制备性能优异的COFs基底材料提供有益指导.

关键词：共价有机骨架密度泛函理论氢溢流氢吸附

Phase transition and thermodynamic properties of TiO_2 from first-principles calculations

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Chinese Physics B 2009年第1期18卷 269-274页

作者：于景新傅敏姬广富陈向荣 School of Physical Science and Technology Sichuan University Laboratory for Shock Wave and Detonation Physics Research Institute of Fluid PhysicsChinese Academy of Engineering Physics International Centre for Materials Physics Chinese Academy of Sciences

The pressure induced phase transitions of TiO2 from anatase to columbite structure and from rutile to columbite structure and the temperature induced phase transition from anatase to rutile structure and from columbite to rutile structure are investigated by ab initio plane-wave pseudopotential density functional theory method （DFT）, together with quasi-harmonic Debye model. It is found that the zero-temperature transition pressures from anatase to columbite and from rutile to columbite are 4.55 GPa and 19.92 GPa, respectively. The zero-pressure transition temperatures from anatase to rutile and from columbite to rutile are 950 K and 1500 K, respectively. Our results are consistent with the available experimental data and other theoretical results. Moreover, the dependence of the normalized primitive cell volume V/Vo on pressure and the dependences of thermal expansion coefficient α on temperature and pressure are also obtained successfully.

关键词： local density approximation transition phase thermodynamic property TiO2

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金属有机骨架中的水稳定性和吸附性能研究

化工新型材料 2017年第8期45卷 219-221页

作者：刘秀英于景新李晓东河南工业大学理学院郑州450000

金属有机骨架(MOFs)是一类新型的多孔纳米材料,由金属团簇和有机配体自组装而成。由于具有超高的表面积、可控的孔尺寸和可调的化学环境等优点,使其在空气净化、化学传感、气体存储、催化和CO2捕捉等方面表现出非常好的应用前景。然而... 详细信息

金属有机骨架(MOFs)是一类新型的多孔纳米材料,由金属团簇和有机配体自组装而成。由于具有超高的表面积、可控的孔尺寸和可调的化学环境等优点,使其在空气净化、化学传感、气体存储、催化和CO2捕捉等方面表现出非常好的应用前景。然而水稳定性一直是阻碍其工业化应用的瓶颈,所以研究MOFs和水的相互作用及MOFs的水解机理具有非常重要的意义。主要从MOFs水稳定性的研究方法,影响因素,如何增强MOFs的抗水性和有关MOFs水稳定性研究的最新动态等方面进行了详细论述,并指出了当前存在的问题和今后的发展方向。

关键词：金属有机骨架吸附水稳定性

Stability of conductance oscillations in carbon atomic chains

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Chinese Physics B 2015年第6期24卷 540-544页

作者：于景新侯志伟刘秀英 College of Science Henan University of Technology

The conductance stabilities of carbon atomic chains （CACs） with different lengths are investigated by performing the- oretical calculations using the nonequilibrium Green＇s function method combined with density functional theory. Regular even-odd conductance oscillation is observed as a function of the wire length. This oscillation is influenced delicately by changes in the end carbon or sulfur atoms as well as variations in coupling strength between the chain and leads. The lowest unoccupied molecular orbital in odd-numbered chains is the main transmission channel, whereas the conductance remains relatively small for even-numbered chains and a significant drift in the highest occupied molecular orbital resonance to- ward higher energies is observed as the number of carbon atoms increases. The amplitude of the conductance oscillation is predicted to be relatively stable based on a thiol joint between the chain and leads. Results show that the current-voltage evolution of CACs can be affected by the chain length. The differential and second derivatives of the conductance are also provided.

关键词： electronic transport density functional theory non-equilibrium Green＇s function carbon atomicchains