单层多孔石墨烯膜结构对C2 烃气体分离性能影响的分子动力学研究

摘要：利用分子动力学模拟研究了孔径、孔形状、官能团修饰对纳米多孔石墨烯膜分离C2 烃气体的效率和选择性的影响。结果表明：孔径为0.444～0.484 nm 的石墨烯膜对乙烷的截留性能较好，乙烯的通过率较高；圆形孔石墨烯膜具有较高的气体通过效率，扁平孔石墨烯膜具有较高的气体分离的选择性；孔短径为0.510 nm、孔长径为1.164 nm 的石墨烯膜对乙烷的截留性能较好，其乙烯通量较大；孔径为0.596 nm 且孔口周围带有两个羧基的石墨烯膜对乙烯的截留性能较好，乙炔的通过率较高。所得模拟结果为设计高效、高选择性分离C2 烃气体的单层多孔石墨烯膜提供理论依据。

关键词：单层多孔石墨烯膜；C2 烃气体；分子动力学模拟；分离；吸附

中图分类号：TQ013.1 文献标志码：A