Computersimulation und analytische Untersuchungen zum Einfluss der Kristallgrenze auf den Austausch von Gastmolekülen zwischen Zeolith-Nanokristallen und der Umgebung

晶界对沸石纳米晶与环境间客体分子交换影响的计算机模拟与分析研究

• 批准号: 5406381
• 负责人: Privatdozent Dr. Siegfried Fritzsche
• 金额: --
• 依托单位: Department of Chemical Engineering
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2002-12-31 至 2009-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5406381?language=en
• 关键词: Computersimulation; und; analytische; Untersuchungen; zum

Diffusionsvorgänge im Inneren von Zeolithen sind schon vielfach untersucht worden [1-4]. Dagegen ist die Rolle von Grenzeffekten im Übergangsgebiet Adsorbent/Gasphase als Teil der intrakristallinen Diffusion bisher unzureichend erforscht. Der Stofftransport in solchen Gebieten unterscheidet sich erheblich von der intrakristallinen Diffusion. [5]. Ein Beispiel, bei dem solche Effekte eine besonders große Rolle spielen, ist die Single-File Diffusion [6, 7]. Single-File Diffusion ist ein Phänomen, das oft in Zeolithsystemen auftritt, wenn Moleküle in Kanälen diffundieren, deren Durchmesser nur wenig über dem Teilchendurchmesser liegt. Solche Randeffekte wurden bisher noch nicht genauer untersucht, obwohl sie, insbesondere bei relativ kurzen Kanälen, wie sie etwa im Fall von industriellen Membranen (kleine Kristallite) auftreten, den Teilchenfluss deutlich beeinflussen können. Damit könnte dieser Effekt für technische Anwendungen wichtig sein. Im vorgeschlagenen Projekt sollen derartige Effekte bei normaler Diffusion und bei Single-File Diffusion mittels Molekulardynamische Simulationen, dynamischem Monte Carlo Simulationen und analytischer Behandlung untersucht werden. Der Bezug zu realen Systemen soll durch Molekulardynamische Simulationen von porösen Materialen mit geraden Kanälen (beispielsweise AFI) hergestellt werden, in denen sich relativ einfach strukturierte Moleküle geeigneter Größe (wie z.B. Isobutan oder Neopentan) bewegen.

Diffusionsvorgänge im Inneren von Zeolithen sind schon vielfach untersucht worden [1-4]。吸附剂/气相是晶体内扩散的一部分，其作用是消除吸附剂/气相的影响。 Der Stofftransport in solchen Gebieten unterscheidet sich erheblich von der crystallinen Diffusion。 [5]。 Ein Beispiel, bei dem solche Effekte eine besonders große Rolle spielen, ist die Single-File Diffusion [6, 7]。单文件扩散是一种现象，在 Zeolithsystemen auftritt 中经常出现，在 Kanälen diffundieren 中的 Moleküle 中，deren Durchmesser nur wenig über dem Teilchendurchmesser liegt。 Solche Randeffekte wurden bisher noch nicht genauer untersucht, obwohl sie, insbesondere bei relativ kurzen Kanälen, wie sie etwa im Fall von industriellen Membranen (kleine Kristallite) auftreten, den Teilchenfluss deutlich beeinflussen können. Damit könnte dieser Effekt für technische Anwendungen wichtig sein。我的项目解决了常规扩散和单文件扩散影响的问题，包括分子动力学模拟、蒙特卡罗动力学模拟和分析。 Der Bezug zu realen Systemen soll durch Molekulardynamische Molden von porösen Materialen mit geraden Kanälen (beispielsweise AFI) hergestellt werden, in denen sich relativ einfach strukturierte Moleküle geeigneter Größe (wie z.B. 异丁烷或新戊烷) 是的。