锌基-MOFs对氨吸附制冷性能的分子模拟研究

摘要：

本文采用巨正则蒙特卡洛(grand canonical Monte Carlo,GCMC)方法,基于UFF(universal force field)和TraPPE(transfera-ble potentials for phase equilibria)力场,对ZIF-8(Zn)吸附NH3进行了分子模拟研究,并结合分子模拟结果和吸附式制冷热力学循环模型,研究了ZIF-8(Zn)/NH3工质对的吸附性能和制冷性能.研究表明:在等温条件下,ZIF-8(Zn)对NH3的吸附量随压力的增大而提高,298 K和398 K下饱和吸附量分别达到0.305 g/g和0.231 g/g;同一温度下的总吸附热也随压力的增大而上升,这主要归因于NH3分子间相互作用产生吸附热的增加,而ZIF-8(Zn)与NH3相互作用的吸附热维持在较稳定的状态;NH3在ZIF-8(Zn)中的吸附密度分布结果表明NH3在金属位点处被大量吸附,难以通过ZIF-8(Zn)部分孔径较小的孔道,成功通过孔道的NH3在ZIF-8(Zn)的SOD笼内部聚集;该吸附式制冷工质对制冷性能稳定,对温度有较好的适应性.制冷温度为283 K(通风工况)的制冷系数为0.43,制冷温度为243 K(冷冻工况)的制冷系数仍能达到0.38.

关键词：吸附式制冷循环、分子模拟、金属有机骨架、热力学、制冷性能

所属期刊栏目：43

分类号：TB61+1;TB61+6(制冷工程)

资助基金：国家自然科学基金51825602

在线出版日期：2022-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：120-128