小分子在聚[1-三甲基硅烷-1-丙炔]與氧化亞銅表面吸附和擴散的模擬研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本論文使用分子動力學和第一性原理計算分別研究了小分子在高分子的滲透行為和氣體分子在金屬氧化物表面的吸附解離動力學過程。主要內(nèi)容包括兩個部分:一是小分子在聚[1-三甲基硅烷-1-丙炔](PTMSP)中的溶解和擴散行為;二是H2S在Cu2O(111)的吸附和解離動力學過程.
　　 一方面,我們使用分子動力學和巨正則系綜蒙特卡洛模擬研究了PTMSP膜用于有機蒸氣/永久氣體分離的性能.計算的永久氣體和有機蒸氣在PTMSP中的擴散系數(shù)和溶

2、解系數(shù)與實驗值吻合得比較好,并且與分子的有效直徑和氣體分子的臨界溫度相關.研究結果表明,PTMSP高的有機蒸汽/永久氣體滲透選擇性可以歸結于其高的溶解選擇性。通過分析滲透分子的平均質心位移和PTMSP的自由體積和分布可以從微觀上解釋這些行為.
　　 另一方面,我們利用密度泛函理論研究了H2S在Cu2O(111)的吸附和分解.我們研究了H2S和SH,S,H在Cu2O(111)的最佳吸附位.我們發(fā)現(xiàn),H2S弱吸附于Cucsa位置.但

3、是,SH和S的S原子與周圍的兩個Cucus原子和一個Cucsa原子形成金字塔結構,其強烈地吸附于Cu2O(111)。H原子強烈地吸附于Cucus位。我們也確定了H2S和SH脫氫過程的最小能量路徑.H2S(ad)→SH(ad)+H(ad)反應的能勢壘較低,并且是放熱的.但是,SH(ad)→S(ad)+H(ad)反應不容易發(fā)生,SH可能穩(wěn)定的存在于Cu2O(111)表面.
　　 本文的研究結果對小分子在高分子薄膜中的滲透過程和工業(yè)催

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