碳材料的分子模型及模拟方法在吸附中应用的研究进展

作者：姚晨牧; 冯丽; 安亚雄; 付强; 沈圆辉; 张东辉^*; 唐忠利; 李文彬

来源：天然气化工(C1化学与化工), 2021, S1: 1-9.

• 吸附
• 多孔炭材料
• 分子模型
• 模拟方法

多孔炭作为吸附剂中重要的一类材料,在捕获烟气中二氧化碳(CO2)、有机废气净化和工业废水回收有机物等领域应用广泛。区别于结构有序的晶态吸附材料,大部分炭材料具有无定型的结构和化学特性,运用计算机研究介、微尺度界面吸附现象的分子模拟技术用于多孔炭材料的研究具有不可替代的优势。回顾了自分子模拟技术兴起以来使用较广泛的炭材料模型,如狭缝孔类模型、虚拟多孔碳类模型和纳米碳材料模型的建模理论、发展历程和应用场景;概述了研究炭材料吸附行为常用的分子模拟方法——蒙特卡洛方法、分子动力学方法、密度泛函理论和逆蒙特卡洛方法,及其在多孔炭材料吸附中的应用实例,指出了未来分子模拟技术在炭材料吸附领域的机遇和挑战。

• 单位
  天津大学; 化学工程联合国家重点实验室