不同碳纳米结构中氢吸附的巨正则蒙特卡罗模拟
材料科学
2011-11-22 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
采用巨正则蒙特卡罗(GCMC)模拟方法，研究了由碳纳米管(CNT)、石墨烯片和C60等不同子结构组成的纳米碳多孔材料中的氢物理吸附。预测了不同温度下、压力范围为1至20 MPa时的氢重量百分比(wt%)。研究了逸度和量子效应对氢吸附的影响。通过改变子结构的尺寸及子结构之间的间距等结构维度，探讨了几何效应对碳材料储氢能力的影响。计算结果与其他计算得到的可用数据总体吻合良好。结论表明，CNT阵列、石墨纳米纤维(GNF)和C60插层石墨(CIG)在室温下难以达到美国能源部(DOE)设定的6.5 wt%目标。研究还发现，量子效应在低温氢吸附中显著，且考虑量子效应的不同处理方法对预测的wt%值也有不同影响。
引用
@article{arxiv.0905.2194,
title = {Grand Canonical Monte Carlo Simulation of Hydrogen Adsorption in Different Carbon Nano Structures},
author = {Tengfei Luo and John R. Lloyd},
journal= {arXiv preprint arXiv:0905.2194},
year = {2011}
}
备注
20 pages, 17 figures