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分子動力学に立脚した高効率二酸化炭素回収材の開発

基于分子动力学开发高效二氧化碳回收材料

基本信息

批准号：
17F17068
负责人：
大宮司啓文
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17068/
关键词：
分子シミュレーション吸着多孔質材料材料設計

项目摘要

本研究の目的は二酸化炭素が円筒，円錐、ラバールノズルなどのような多様な形状の多孔質材料内に溜まることによって，変形する細孔が吸着現象の全般に与える影響を解明し，それをもとに理想的な吸着材を設計することである．現在の科学技術では高分子やイオン材料などを用いて孔隙の性質および長さと太さなどを設計することが可能だが，材料のパラメータの相関関係が複雑なため理想的な回収効率はいまだに不明である．既存の二酸化炭素回収物質の研究は試行錯誤と実験結果の解析からのトップ・ダウン型が大半であったことに比べ，本研究は分子レベルで二酸化炭素の吸着を向上させる因子を先に調べ，それと細孔が変形することをもとに吸着メカニズムを解明および理想的な細孔を設計するボトム・アップ型である．本研究でははじめに剛直な多孔質材料をモデル化して、二酸化炭素と水の吸着について分子シミュレーションを行った．実際の二酸化炭素の吸着は湿度の高い雰囲気下で行われることが多く，水蒸気の影響を明らかにすることは重要である．はじめに円筒状のモデル細孔について，細孔表面の親水性に空間的な分布を与え，細孔内部の水の吸着・移動について，分子シミュレーションを行った．この研究では親水性の空間分布に僅かな違いがあるだけで，吸着等温線，吸着緩和曲線が大きく異なることを指摘した．さらに金属有機構造体の一つであるMIL-101を対象として分子シミュレーションを行った．この研究では吸着等温線について実験結果と比較検討を行い，ポテンシャル関数の特徴を明らかにした後，非平衡の分子動力学の計算により二酸化炭素，水，二酸化炭素と水の混合系について細孔内外の移動特性を評価した．MIL-101は剛直な金属有機構造体であるが，柔軟な金属有機構造体についても検討した．柔軟な材料に対する適切な計算アルゴリズムの提案は今後の課題である．

In this study, the purpose of this study is to prepare diacidized carbon tubes, cavities, cavities and cavities. The ideal design of absorbent materials, the design of absorbent materials, the use of high molecular weight materials in the field of science and technology, the use of porous materials, thermal conductivity, thermal stability, temperature, etc. The ideal response rate of the material is not known. The results of the existing carbon diacid study were analyzed. The results show that most of the samples are different from each other. In this study, the molecular weight, carbon diacid, carbon, carbon The shape of the hole, the shape, the shape, the shape and the shape of the porous material. Diacidized carbon, water, molecules, molecules and molecules. The effect of water vapor on the distribution of water vapor on the surface of the hole, the distribution of water on the surface of the hole, the absorption of water in the hole, the water in the hole. The absorption temperature and the curve are very high, and the temperature is very high. The metal body of the metal organization is similar to the molecular structure of the metal, and the MIL-101 is similar to that of the molecule. The results of the study show that the absorption of isothermal lines is better than that of the normal line, and the temperature of the temperature is higher than that of the temperature. After the temperature, the non-equilibrium molecular dynamics is calculated to calculate the carbon diacid, water. The mixed system of carbon diacid and water is used to determine the movement characteristics inside and outside the hole. MIL-101 straight metal machine-made machine-made machine. Flexible materials are used to calculate the mechanical properties of flexible materials. The proposal for the calculation of mechanical properties will be discussed in the future.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Molecular Dynamics Simulations on Thermal Fluctuation of Metastable Liquids

亚稳态液体热涨落的分子动力学模拟

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
柏木健太朗;大宮司啓文;徐東郁;黄晙浩;徐偉倫;Donguk Suh and Kenji Yasuoka;Donguk Suh and Kenji Yasuoka;Donguk Suh and Kenji Yasuoka;Donguk Suh and Kenji Yasuoka
通讯作者：
Donguk Suh and Kenji Yasuoka

Molecular Dynamics Simulation of Ice Crystal Growth Inhibition by Hexadecyl-trimethyl-ammonium Bromide

十六烷基三甲基溴化铵抑制冰晶生长的分子动力学模拟

DOI：
10.1021/acs.langmuir.8b01903
发表时间：
2018
期刊：
Langmuir
影响因子：
3.9
作者：
Shimazu;Naoya; Takaiwa;Daisuke; Suh;Donguk; Kawaguchi. Touru; Fuse;Takuya; Kaneko;Takashi; Yasuoka;Kenji
通讯作者：
Kenji

Seed concentration effect on heterogeneous nucleation by molecular dynamics

DOI：
10.1615/interfacphenomheattransfer.2018025167
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
D. Suh;K. Yasuoka
通讯作者：
D. Suh;K. Yasuoka

Molecular Dynamics Simulation on Seed Curvature Effect of Heterogeneous Droplet, Bubble and Crystal Nucleation

异质液滴、气泡和晶体成核种子曲率效应的分子动力学模拟

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
柏木健太朗;大宮司啓文;徐東郁;黄晙浩;徐偉倫;Donguk Suh and Kenji Yasuoka;Donguk Suh and Kenji Yasuoka;Donguk Suh and Kenji Yasuoka
通讯作者：
Donguk Suh and Kenji Yasuoka

Kinetic analysis of homogeneous droplet nucleation using large-scale molecular dynamics simulations