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新型二维硼氮膜的氦气筛分性能理论研究

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【作者】 姜永超李桂霞李鹏王娟周红才于桂凤

【Author】 JIANG Yongchao;LI Guixia;LI Peng;WANG Juan;ZHOU Hongcai;YU Guifeng;College of Science and Information,Qingdao Agricultural University;College of Science,China University of Petroleum;

【通讯作者】 于桂凤;

【机构】 青岛农业大学理学与信息科学学院中国石油大学(华东)理学院

【摘要】 随着工业发展,氦气短缺问题日益严重。天然气是最易获得且最丰富的氦气来源,从天然气中筛分氦是氦气的主要生产方式。新型薄膜材料的设计和选择一直是He分离领域的研究热点,元素键合无机石墨烯(homo-elemental bonding inorganic graphenylene,h-IGP)是一种新型二维硼氮薄膜材料,具有单原子层的厚度和丰富的内在孔隙。本文采用第一性原理系统地研究了h-IGP薄膜的He筛分性能。计算结果表明h-IGP薄膜具有良好的能量稳定性以及对He的扩散能垒(0.24eV)明显低于Ne、Ar、H2O、CO2、N2、CO、CH4和H2S(0.44~2.55eV),表明了h-IGP薄膜对He高的选择性。

【关键词】 多孔硼氮膜氦分离第一性原理
【基金】 青岛农业大学先进人才基金(663/1117011);山东省高等教育科技项目(J117KA016)
【所属期刊栏目】 基础科学 (2019年01期)
  • 【分类号】TQ028.8
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