Адсорбция в углеродных порах различной формы простых флюидов, воды и их смесей по данным компьютерного моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат химических наук Ванин, Александр Александрович

• Ванин, Александр Александрович
• кандидат химических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат химических наук Ванин, Александр Александрович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Леннард-джонсовский флюид в цилиндрической поре

1.2. Смеси простых флюидов в порах

1.3. Модели пористого пространства углей, используемые в численном моделировании адсорбции

1.4. Моделирование адсорбции воды и водных смесей

Глава 2. МЕТОД ЧИСЛЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА. ПОТЕНЦИАЛЫ

2.1. Метод Монте-Карло

2.2. Метод Монте-Карло для большого канонического ансамбля

2.3. Периодические граничные условия

2.4. Потенциалы флюидов

2.5. Адсорбционные потенциалы

2.6. Вклад в потенциальную энергию системы, обусловленный дальнодействующими силами

2.6.1. Упрощенная формула

2.6.2. Замена бесконечного ряда конечным. Оценка с помощью интеграла остатка ряда

Глава 3. МЕТАН В ПОРАХ УГЛЕРОДНОГО АДСОРБЕНТА,

ОПИСЫВАЕМОГО КОНТИНУАЛЬНОЙ МОДЕЛЬЮ

Глава 4. БИНАРНАЯ СМЕСЬ ЛЕННАРД-ДЖОНСОВСКИХ ФЛЮИДОВ В

УГЛЕРОДНОЙ ПОРЕ КВАДРАТНОГО СЕЧЕНИЯ

Глава 5. МЕТАН В ПОРАХ СЛОИСТОГО УГЛЕРОДНОГО

АДСОРБЕНТА

Глава 6. ВОДА И СМЕСЬ МЕТАН-ВОДА В УГЛЕРОДНОЙ ПОРЕ

КВАДРАТНОГО СЕЧЕНИЯ

6.1. Адсорбция чистой воды

6.2. Адсорбция смеси метан-вода

6.3. О возможности изучения газовой смеси метан-вода с помощью численного эксперимента

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Адсорбция в углеродных порах различной формы простых флюидов, воды и их смесей по данным компьютерного моделирования»

Адсорбция в практической деятельности человека использовалась с незапамятных времен. В настоящее время она активно привлекается для очистки и разделения веществ в химической технологии, в защите окружающей среды от вредных технологических выбросов. Являясь одним из важных протекающих в природе процессов, адсорбция представляет большой научный интерес.

Изучение адсорбции веществ на поверхностях различной химической природы представляет собой одно из крупных направлений в физической химии. Экспериментаторами и теоретиками в этой области решаются две задачи. Первая - это изучение термодинамики, кинетики и механизмов адсорбции, вторая - разработка на основе полученных данных новых адсорбентов для решения широкого спектра практических задач.

Для понимания адсорбции и оптимального ее использования в различных процессах необходимы детальные исследования поведения флюидных систем вблизи поверхностей. Такие системы являются одним из примеров малых систем (имеющих, по крайней мере, в одном из направлений, молекулярный размер). Большое влияние поверхностных сил на поведение флюидов в микропорах обусловливает разнообразие процессов, протекающих в микропористых средах. Их характер зависит от параметров порового пространства - его формы, размеров, материала адсорбента. Очевидно, что малые системы являются сильно неоднородными, по этой причине их свойства значительно отличаются от свойств макроскопических фаз, а их изучение представляет сложную задачу как в теоретическом, так и в экспериментальном плане.

Интерпретация экспериментальных данных по адсорбции сопряжена со значительными трудностями, так как возникают проблемы в определении морфологии адсорбента. Важнейшие параметры реальных адсорбентов (распределение пор по форме и размерам) зачастую плохо известны.

В теоретических исследованиях адсорбции широкое применение получили методы численного моделирования, которые обладают целым рядом преимуществ и открывают новые возможности (например, позволяют достаточно просто выявить молекулярные механизмы адсорбции). Численный эксперимент занимает промежуточное положение между теорией и реальным экспериментом. С точки зрения теории численный эксперимент обладает уникальными возможностями получения данных для различных модельных систем. В случае реальных систем численный эксперимент может дополнить результаты физического эксперимента детальной на молекулярном уровне информацией о структурных свойствах исследуемых систем.

К настоящему времени щелевидные и цилиндрические поры, наиболее популярные объекты в численном эксперименте, исследованы достаточно подробно. Анализ порового пространства реальных углеродных адсорбентов показывает присутствие значительной доли пор, имеющих многоугольные сечения, однако, поры такой формы до сих пор подробно не рассматривались.

Поиск экономичного варианта адсорбционной технологии хранения и транспортировки природного газа обуславливает повышенный интерес к изучению адсорбции метана в углеродных адсорбентах. Исследование воды и водно-метановой смеси важно для понимания причин происходящих при добыче угля спонтанных выбросов газообразного метана.

В настоящей работе исследуется адсорбция чистых полярного (воды) и неполярных (метана и «неона») флюидов и их бинарных смесей в углеродных порах различной многоугольной формы.

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Ванин, Александр Александрович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Получены новые данные об адсорбции флюидов в порах различной формы, о механизме адсорбции неполярных веществ (метана и «неона»), воды и их смесей в порах углеродных сорбентов.

Было показано, что форма сечения поры и способ описания адсорбента (сплошная среда или среда с выраженной слоистой структурой) оказывают существенное влияние на механизм адсорбции и предельное заполнение. Более сильное адсорбционное поле в случае пор слоистого адсорбента обусловливает как образование на стенках монослоя, так и то, что заполнение пор метаном начинается при более низких давлениях.

Была построена фазовая диаграмма смеси метан-«неон» в углеродной поре квадратного сечения. В исследованной области параметров состояния определены линия равновесия жидкость-пар, критическая точка капиллярной конденсации, область существования твердых растворов.

Механизмы адсорбции полярного (вода) и неполярного (метан) флюидов в углеродных порах, имеющих гидрофобную поверхность, различны. Заполнение поры многоугольного сечения метаном начинается при очень низких давлениях с адсорбции в «углах» (областях порового пространства с наиболее сильным адсорбционным полем), с последующим образованием монослоя на стенках поры. С повышением давления происходит капиллярная конденсация - фазовый переход, при котором свободное пористое пространство заполняется частицами флюида, образуя жидкую фазу. Давление, при котором это происходит, значительно ниже давления насыщенного пара в объемной системе. В случае воды в углеродных порах флюид не смачивает стенок и монослой не образуется, капиллярная конденсация происходит при более высоких давлениях, чем давление насыщенного пара в объемной системе, и осуществляется за счет образования и роста кластеров из молекул воды.

Было установлено, что при 300К в углеродной поре метан не смешивается с водой. Мениск имеет выпуклую в сторону фазы метана форму. Вытеснение метана водой происходит за счет образования и последующего роста кластеров из молекул воды. Более сильное влияние на поведение водно-метановой смеси оказывает энергия водородных связей, а не величина адсорбционного поля.

Была проведена большая методическая работа. Вьюеден потенциал взаимодействия частицы флюида с твердым телом, ограниченным двумя перпендикулярными полуплоскостями. Полученный потенциал был использован для расчета адсорбционного поля пор квадратного, прямоугольного и треугольного сечений. Найдена более простая (по сравнению с опубликованными в литературе) формула для расчета электростатической энергии любой конфигурации электрических зарядов в трехмерной системе с периодическими граничными условиями, наложенными только вдоль одного направления (в квазиодномерной системе). Создан пакет программ для расчета термодинамических свойств и структуры простых флюидов, воды и их смесей в порах различных многоугольных сечений.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Ванин, Александр Александрович, 2004 год

1. Gelb L.D., Gubbins К.Е., Radhakrishnan R., Sliwinska-Bartkowiak M. Phase separation in confined systems.// Rep. Prog. Phys. 1999. - V. 62. -P. 1573-1659.

2. Nicholson D., Parsonage N.G. Computer Simulation and the Statistical Mechanics of Adsorption. London: Academic, 1982.

3. Бродская E.H., Пиотровская E.M. Исследования поверхностных явлений методами численного эксперимента.// В кн. «Химия и термодинамика растворов». Л.: Изд-во ЛГУ, 1986. - Т. 6. - С. 54— 121.

4. Товбин Ю.К. Сорбция в пористых системах.// В кн. «Метод молекулярной динамики в физической химии». М.: Наука, 1996. - С. 128-178.

5. D^browski A. Adsorption — from theory to practice.// Adv. Colloid Interface Sci. 2001. - V. 93, N. 1-3. - P. 135-224.

6. Peterson B.K., Walton J.P.R.B., Gubbins K.E. Microscopic studies of fluids in pores: computer simulation and mean-field theory.// Int. J. Thermophys. 1985. - V. 6, N. 6. - P. 585-593.

7. Peterson B.K., Walton J.P.R.B., Gubbins K.E. Fluid behavior in narrow pores.// J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2. 1986. - V. 82. - P. 1789-1800.

8. Peterson B.K., Gubbins K.E. Phase transition in a cylindrical pore. Grand canonical Monte Carlo, mean field theory and the Kelvin equation.// Mol. Phys. 1987. - V. 62, N. 2. - P. 215-226.

9. Panagiotopoulos A.Z. Adsorption and capillary condensation of fluids in cylindrical pores by Monte Carlo simulation in the Gibbs ensemble.// Mol. Phys. 1987. - V. 62, N. 3. - P. 701-719.

10. Peterson B.K., Gubbins K.E., Heffelfinger G.S., Marini Bettolo Marconi U., van Swol F. Lennard-Jones fluids in a cylindrical pore: nonlocal theory and computer simulation.// J. Chem. Phys. 1988. - V. 88, N. 10. - P. 6487-6500.

11. Elkamel A., Noble R.D. Prediction of Capillary Condensation In Small Cylindrical Pores Using the Local Density Approximation and a Full Lennard-Jones 6-12 Potential.// J. Phys. Chem. 1991. - V. 95, N. 24. - P. 10076-10080.

12. Steele W.A., Bojan M.J. Simulation studies of sorption in model cylindrical micropores.// Adv. Colloid Interface Sci. 1998. - V. 76-76. - P. 153-178.

13. Peterson B.K., Heffelfinger G.S., Gubbins K.E., van Swol F. Layering transitions in cylindrical pores.// J. Chem. Phys. 1990. - V. 93, N. 1. - P. 679-685.

14. Ball P.C., Evans R. Temperature-dependence of gas-adsorption on a mesoporous solid capillary criticality and hysteresis.// Langmuir. - 1989. -V. 5,N. 3.- P. 714-723.

15. Ravikovitch P.I., Domhnaill S.C.O., Neimark A.V., Schuth F., Unger K.K. Capillary Hysteresis in Nanopores: Theoretical and Experimental Studies of Nitrogen Adsorption on MCM-41.// Langmuir. 1995. - V. 11, N. 12. - P. 4765-4772.

16. Radhakrishnan R., Gubbins K.E. Quasi-one-dimensional phase transitions in nanopores: Pore-pore correlation effects.// Phys. Rev. Lett. 1997. - V. 79,N. 15.-P. 2847-2850.

17. Morishige K., Shikimi M. Adsorption hysteresis and pore critical temperature in a single cylindrical pore.// J. Chem. Phys. 1998. - V. 108, N. 18. - P. 7821-7824.

18. Neimark A.V., Ravikovitch P.I., Vishnyakov A. Adsorption hysteresis in nanopores.// Phys. Rev. E. 2000. - V. 62, N. 2. - P. R1493-R1496.

19. Restagno F., Bocquet L., Biben T. Metastability and Nucleation in Capillary Condensation.// Phys. Rev. Lett. 2000. - V. 84, N. 11. - P. 24332436.

20. Neimark A.V., Ravikovitch P.I., Vishnyakov A. Inside the hysteresis loop: Multiplicity of internal states in confined fluids.// Phys. Rev. E. 2002. - V. 65.-#031505.

21. Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Статистическая физика. Ч. 1. 4-е изд., испр. - М.: Наука. Физматлит, 1995. - 608 с.

22. Privman V., Fisher М.Е. Finite-size effects at lst-order transitions.// J. Stat. Phys. 1983. - V. 33, № 2. - P. 385-417.

23. Evans R. Fluids adsorbed in narrow pores: phase equilibria and structure.// J. Phys.: Condens. Matter. 1990. -V. 2, № 46. - P. 8989-9007.

24. Heffelfinger G.S., van Swol F., Gubbins K.E. Liquid-vapour coexistence in cylindrical pore.// Mol. Phys. 1987. - V. 61, N. 6. - P. 1381-1390.

25. Heffelfinger G.S., van Swol F., Gubbins K.E. Adsorption hysteresis in narrow pores.// J. Chem. Phys. 1988. - V. 89, N. 8. - P. 5202-5205.

26. Papadopoulou A., van Swol F., Marini Bettolo Marconi U. Pore-end effects on adsorption hysteresis in cylindrical and slitlike pores.// J. Chem. Phys. -1992. V. 97, N. 9. - P. 6942-6952.

27. Бродская E.H., Пиотровская E.M. Зависимость давления Лапласа от кривизны выпуклого мениска в узких несмачиваемых капиллярах.// Журн. физич. хим. 1993. - Т. 67, № 11. - С. 2275-2279.

28. Brodskaya E.N., Piotrovskaya E.M. Monte Carlo Simulations of the Laplace Pressure Dependence on the Curvature of the Convex Meniscus in Thin Unwetted Capillaries.// Langmuir. 1994. - V. 10, N. 6. - P. 18371840.

29. Votyakov E.V., Tovbin Yu.K., MacElroy J.M.D., Roche A. A Theoretical Study of the Phase Diagrams of Simple Fluids Confined within Narrow Pores.// Langmuir. 1999. - V. 15, N. 18. - P. 5713-5721.

30. Maddox M.W., Gubbins K.E. A molecular simulation study of freezing/melting phenomena for Lennard-Jones methane in cylindrical nanoscale pores.// J. Chem. Phys. 1997. - V. 107, N. 22. - P. 9659-9667.

31. Kanda H., Miyahara M., Higashitani K. Solidification of Lennard-Jones Fluid in Cylindrical Nanopores and Its Geometrical Hindrance Effect: A Monte Carlo Study.// Langmuir. 2000. - V. 16, N 22. - P. 8529-8535.

32. Bojan M.J., Vernov A.V., Steele W.A. Simulation Studies of Adsorption in Rough-Walled Cylindrical Pores.// Langmuir. 1992. V. 8. - P. 901-908.

33. Bojan M.J., Steele W.A. Computer simulations of sorption in model cylindrical pores.// Proc. of the Fifth Engineering Foundation Conference on Fundamental of Adsorption, ed. LeVan M.D. 1996.

34. Bojan M.J., Steele W.A. Theoretical analysis of computer simulations of sorption in a cylindrical micropore.// Mol. Simul. 1996. - V. 17. - P. 303-315.

35. Bojan M.J., Steele W.A. Computer simulation study of sorption in cylindrical pores with varying pore-wall heterogeneity, in: Characterization of Porous Solids IV. eds. May T., McEnaney B. Amsterdam: Elsevier, 1997.

36. Steele W. Computer simulations of physical adsorption: a historical review.// Appl. Surf. Sci. 2002. - V. 196. - P. 3-12.

37. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon.// Nature. 1991. - V. 354. - P. 56-58.

38. Beck J.S., Vartuli J.C., Roth W.J., Leonowicz M.E., Kresge C.T., Schmitt K.D., Chu C.T-W., Olson D.H., Sheppard E.W., McCullen S.B., Higgins J.B., Schlenkert J.L. A New Family of Mesoporous Molecular Sieves

39. Prepared with Liquid Crystal Templates.// J. Am. Chem. Soc. 1992. - V. 114,N. 27.-P. 10834-10843.

40. Kresge C.T., Leonowicz M.E., Roth W.J., Vartuli J.C., Beck J.S. Ordered mesoporous molecular sieves synthesized by a liquid-crystal template mechanism.// Nature. 1992. - V. 359. - P. 710-712.

41. Maddox M.W., Gubbins K.E. Molecular simulation of fluid adsorption in buckytubes and MCM-41.// Int. J. Thermophys. 1994. - V. 15, N. 6. - P. 1115-1123.

42. Cracknell R.F., Gubbins K.E., Maddox M., Nicholson D. Modeling Fluid Behavior in Well-Characterized Porous Materials.// Accounts Chem. Res. -1995. V. 28, N. 7. - P. 281-288.

43. Maddox M.W., Olivier J.P., Gubbins K.E. Characterization of MCM-41 Using Molecular Simulation: Heterogeneity Effects.// Langmuir. 1997. -V. 13, N. 6.-P. 1737-1745.

44. Cracknell R.F., Gubbins K.E. A Monte Carlo study of methane adsorption in aluminophosphates and porous carbons.// J. Mol. Liq. 1992. - V. 54, N. 4.-P. 239-251.

45. Cracknell R.F., Gubbins K.E. Molecular Simulation of Adsorption and Diffusion in VPI-5 and Other Aluminophosphates.// Langmuir. 1993. V. 9,N. 3.-P. 824-830.

46. Maddox M.W., Gubbins K.E. Molecular simulation of fluid adsorption in buckytubes.// Langmuir. 1995. - V. 11, N. 10. - P. 3988-3996.

47. Maddox M., Ulberg D., Gubbins K.E. Molecular simulation of simple fluids and water in porous carbon.// Fluid Phase Equil. 1995. - V. 104. -P. 145-158.

48. Stan G., Bojan M.J., Curtarolo S., Gatica S.M., Cole M.W. Uptake of gases in bundles of carbon nanotubes.// Phys. Rev. B. 2000. - V. 62, N. 3. -P. 2173-2180.

49. Calbi M.M., Cole M.W., Gatica S.M., Bojan M.J., Stan G. Colloquium: Condensed phases of gases inside nanotube bundles.// Rev. Mod. Phys. -2001. V. 73, N. 4. - P. 857-865.

50. Gatica S.M., Bojan M.J., Stan G., Cole M.W. Quasi-one- and two-dimensional transitions of gases adsorbed on nanotube bundles.// J. Chem. Phys.-2001.-V. 114, N. 8.-P. 3765-3769.

51. Calbi M.M., Gatica S.M., Bojan M.J., Cole M.W. Phases of neon, xenon, and methane adsorbed on nanotube bundles.// J. Chem. Phys. 2001. - V. 115, N. 21. - P. 9975-9981.

52. Heffelfinger G.S., Tan Z., Gubbins K.E., Marini Bettolo Marconi U., van Swol F. Fluid mixtures in narrow cylindrical pores: computer simulation and theory. // Int. J. Thermophys. 1988. - V. 9, № 6. - P. 1051-1060.

53. Heffelfinger G.S., Tan Z., Gubbins K.E., Marini Bettolo Marconi U., van Swol F. Lennard-Jones mixtures in a cylindrical pore. A comparison of simulation and density functional theory. // Mol. Simul. 1989. - V. 2. - P. 393-411.

54. Marconi U.M.B., van Swol F. Structure effects and phase-equilibria of Lennard-Jones mixtures in a cylindrical pore a nonlocal density-functional theory.// Mol. Phys. - 1991. - V. 72, N. 5. - P. 1081-1097.

55. Tan Z., van Swol F., Gubbins K.E. Lennard-Jones mixtures in cylindrical pores. // Mol. Phys. 1987. - V. 62, № 5. - P. 1213-1224.

56. Tan Z., van Swol F., Gubbins K.E., Marini Bettolo Marconi U. Mixtures confined to narrow pores: computer simulation and theory. // Mol. Simul. -1988.-V. l.-P. 305-312.

57. Sokolowski S., Fisher J. Lennard-Jones mixtures in slit-like pores: a comparison of simulation and density functional theory. // Mol. Phys. -1990.-V. 70.-P. 536-548.

58. Клочко А.В., Пиотровская Е.М., Бродская Е.Н. Исследование диффузии смеси Ar-Ki в узких порах графита методом молекулярной динамики.// Журн. Физ. Химии. 1995. - Т. 69, № 6. - С. 1102-1105.

59. Klochko A.V., Piotrovskaya Е.М., Brodskaya E.N. Computer simulations of the structural and kinetic characteristics of binary Ar-Kr solutions in graphite pores.// Langmuir. 1996. - V. 12, N 6. - P. 1578-1584.

60. Клочко A.B., Пиотровская E.M., Бродская Е.Н. Влияние состава бинарного раствора Ar-Кг на структурные и кинетические характеристики системы в порах графита.// Журн. Физ. Химии. 1996. -Т. 70, № 11. -С. 2027-2031.

61. Cracknell R.F., Nicholson D., Quirke N. A grand canonical Monte Carlo study of Lennard-Jones mixtures in slit shaped pores. // Mol. Phys. 1993. -V. 80, №4.-P. 885-897.

62. Вишняков A.M., Пиотровская E.M., Бродская Е.Н. Равновесие жидкость-пар и молекулярная структура в системе метан-этан при адсорбции в мезопоре.// Журн. Физ. Химии. 2000. Т. 74, № 9. С. 1657-1663.

63. Tan Z., Gubbins К.Е. Selective adsorption of simple mixtures in slit pores: A model of methane-ethane mixtures in carbon. // J. Phys. Chem. 1992. -V. 96.-P. 845-854.

64. Somers S.A., McCormick A.V., Davis H.T. Superselectivity and solvation forces of a two component fluid adsorbed in slit micropores.// J. Chem. Phys. 1993. - V. 99, N. 12. - P. 9890-9898.

65. Jiang S., Gubbins K.E., Balbuena P.B. Theory of Adsorption of Trace Components.// J. Phys. Chem. 1994. - V. 98, N. 9. - P. 2403-2411.

66. Curry J.E., Cushman J.H. Binary mixtures of simple fluids in structured slit micropores.//Mol. Phys. 1995.-V. 85, N. l.-P. 173-192.

67. Maddox M.W., Sowers S.L., Gubbins K.E. Molecular simulation of binary mixture adsorption in buckytubes and MCM-41.// Adsorption. 1996. - V. 2, N. 1. — P. 23-32.

68. Keffer D., Davis H.T., McCormick A.V. Effect of Loading and Nanopore Shape on Binary Adsorption Selectivity.// J. Phys. Chem. 1996. -V. 100, N.2.-P. 638-645.

69. Keffer D., Davis H.T., McCormick A.V. The effect of nanopore shape on the structure and isotherms of adsorbed fluids.// Adsorption. 1996. - V. 2, N. l.-P. 9-21.

70. Ayappa K.G. Influence of temperature on mixture adsorption in carbon nanotubes: a grand canonical Monte Carlo study.// Chem. Phys. Lett. -1998. V. 282, N. 1. - P. 59-63.

71. Ayappa K.G. Simulations of Binary Mixture Adsorption in Carbon Nanotubes: Transitions in Adsorbed Fluid Composition.// Langmuir. -1998. V. 14, N. 4. - P. 880-890.

72. Nicholson D. Using computer simulation to study the properties of molecules in micropores.// J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1996. - V. 92, N l.-P. 1-9.

73. Jiang S., Zollweg J.A., Gubbins K.E. High-Pressure Adsorption of Methane and Ethane in Activated Carbon and Carbon Fibers.// J. Phys. Chem. -1994. V. 98, N 22. - P. 5709-5713.

74. Shigeta T., Yoneya J., Nitta T. Monte Carlo simulation study of adsorption characteristics in slit-like micropores under supercritical conditions.// Mol. Simul. 1996. - V. 16, N 4-6. - P. 291-305.

75. Gusev V.Y., O'Brien J.A. Prediction of Gas Mixture Adsorption on Activated Carbon Using Molecular Simulations.// Langmuir. 1998. - V. 14, N21.-P. 6328-6331.

76. Nguyen C., Do D.D. A New Method for the Characterization of Porous Materials.// Langmuir. 1999. - V. 15, N 10. - P. 3608-3615.

77. Lastoskie C., Gubbins K.E., Quirke N. Pore size distribution analysis of microporous carbons: a density functional theory approach.// J. Phys. Chem. 1993. - V. 97, N 18. - P. 4786-4796.

78. Bojan M.J., Van Slooten R., Steele W. Computer-simulation studies of the storage of methane in microporous carbons.// Separation Science and Technology. 1992. -V. 27, N. 14. - P. 1837-1856.

79. Bojan M.J., Steele W.A.// Fundamentals of Adsorption IV. Ed. Suzuki M. -Tokyo: Kodansha, 1993. P. 51-58.

80. Murad S., Ravi P., Powles J.G. A computer simulation study of fluids in model slit, tubular, and cubic micropores.// J. Chem. Phys. 1993. -V. 98, N. 12.-P. 9771-9781.

81. Bojan M.J., Cheng E., Cole M.W., Steele W.A. Topologies of Capillary Condensation.//Adsorption. 1996. -V. 2. - P. 51-58.

82. Bojan M.J., Steele W.A. Computer Simulations of Sorption in Pores with Rectangular Cross Sections.//Carbon. 1998. - V. 36, N. 10. - P. 1417.

83. Davies G.M., Seaton N.A. The effect of the choice of pore model on the characterization of the internal structure of microporous carbons using pore size distributions.// Carbon. 1998. -V. 36. N. 10. - P. 1473-1490.

84. McEnaney B., Mays T.J., Chen X. Computer simulations of adsorption processes in carbonaceous adsorbents.// Fuel. 1998. - V. 77, N. 6. - P. 557- 562.

85. Rodriguez J., Ruette F., Laine J. Molecular modeling of micropores in activated carbon.// Carbon. 1994. -V. 32, N. 8.-P. 1536- 1537.

86. Segarra E.I., Glandt E.D. Model microporous carbons microstructure, surface polarity and gas-adsorption.// Chem. Eng. Sci. - 1994. -V. 49, N. 17.-P. 2953-2965.

87. Eppenga R., Frenkel D. Monte-Carlo study of the isotropic and nematic phases of infinitely thin hard platelets.// Mol. Phys. 1984. V. 52, N. 6. -P. 1303- 1334.

88. Dahn J.R., Xing W., Gao Y. The "falling cards model" for the structure of microporous carbons.// Carbon. 1997. - V. 35, N. 6. - P. 825- 830.

89. Seaton N.A., Friedman S.P., MacElroy J.M.D., Murphy B.J. The Molecular Sieving Mechanism in Carbon Molecular Sieves: A Molecular Dynamics and Critical Path Analysis.// Langmuir. 1997. - V. 13, N. 5. - P. 11991204.

90. Thomson K.T., Gubbins K.E. Modeling structural morphology of microporous carbons by reverse Monte Carlo.// Langmuir. 2000. - V. 16, N. 13.-P. 5761-5773.

91. McGreevy R.L., Putszai L. Reverse Monte Carlo simulation: a new technique for the determination of disordered structures.// Mol. Simul. -1988.-V. 1.-P. 359-367.

92. Pikunic J., Gubbins K.E., Pellenq R.J.M., Cohaut N., Rannou I., Gueth J.M., Clinard C., Rouzaud J.N. Realistic molecular models for saccharose-based carbons.// Appl. Surf. Sci. 2002. - V. 196, N. 1^. - P. 98-104.

93. Pikunic J., Clinard C., Cohaut N., Gubbins K.E., Guet J.M., Pellenq R.J.M., Rannou I., Rouzaud J.N. Structural Modeling of Porous Carbons: Constrained Reverse Monte Carlo Method.// Langmuir. 2003. - V. 19, N. 20.-P. 8565-8582.

94. Pikunic J., Gubbins K.E. Molecular dynamics simulations of simple fluids confined in realistic models of nanoporous carbons.// Euro. Phys. J. E. -2003.-V. 12, N. 1. P. 35-40.

95. Brennan J.K., Bandosz T.J., Thomson K.T., Gubbins K.E. Water in porous carbons.// Colloid. Surf. A. 2001. - V. 187. - P. 539-568.

96. Ulberg D.E., Gubbins K.E. Monte-Carlo implementation on the connection machine-2 water in graphite pores.// Mol. Simul. 1994. - V. 13, N. 3. - P. 205-219.

97. Ulberg D.E., Gubbins K.E. Water-adsorption in microporous graphitic carbons.// Mol. Phys. 1995. - V. 84, N. 6. - P. 1139-1153.

98. Müller E.A., Rull L.F., Vega L.F., Gubbins K.E. Adsorption of Water on Activated Carbons: A Molecular Simulation Study.// J. Phys. Chem. -1996.-V. 100, N. 4. — P. 1189-1196.

99. McCallum C.L., Bandosz T.J., McGrother S.C., Müller E.A., Gubbins K.E. A Molecular Model for Adsorption of Water on Activated Carbon: Comparison of Simulation and Experiment.// Langmuir. 1999. - V. 15, N. 2.-P. 533-544.

100. Jorge M., Seaton N.A. Molecular simulation of phase coexistence in adsorption in porous solids.// Mol. Phys. 2002. - V. 100, N. 24. - P. 3803-3815.

101. Slasli A.M., Jorge M., Stoeckli F., Seaton N.A. Water adsorption by activated carbons in relation to their microporous structure.// Carbon. -2003. V. 41, N. 3. - P. 479-486.

102. Striolo A., Chialvo A.A., Cummings P.T., Gubbins K.E. Water Adsorption in Carbon-Slit Nanopores.// Langmuir. 2003. - V. 19, N. 20. - P. 85838591.

103. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1984.-310 с.

104. Balbuena Р.В., Gubbins K.E. Theoretical interpretation of adsorption behavior of simple fluids in slit pores.// Langmuir. 1993. - V. 9, N. 7. - P. 1801-1814.

105. Müller E.A., Gubbins K.E. Molecular simulation study of hydrophilic and hydrophobic behavior of activated carbon surfaces.// Carbon. 1998. - V. 36, N. 10.-P. 1433-1438.

106. Jorge M., Schumacher C., Seaton N.A. Simulation study of the effect of the chemical heterogeneity of activated carbon on water adsorption.// Langmuir. 2002. - V. 18, N. 24. - P. 9296-9306.

107. Briggs J.M., Nguyen T.B., Jorgensen W.L. Monte Carlo simulations of liquid acetic acid and methyl acetate with the OPLS potential functions.// J. Phys. Chem. 1991. - V. 95, N. 8. - P. 3315-3322.

108. Jorge M., Seaton N.A. Predicting adsorption of water/organic mixtures using molecular simulation.// AIChE J. 2003. - V. 49, 8. - P. 2059-2070.

109. Jorgensen W.L., Briggs J.M., Conteras M.L. Relative partition coefficients for organic solutes from fluid simulations.// J. Phys. Chem. 1990. - V. 94, N. 4.-P. 1683-1686.

110. Brennan J.K., Thomson K.T., Gubbins K.E. Adsorption of water in activated carbons: Effects of pore blocking and connectivity.// Langmuir. -2002. V. 18, N. 14. - P. 5438-5447.

111. Errington J.R., Panagiotopoulos A.Z. A Fixed Point Charge Model for Water Optimized to the Vapor-Liquid Coexistence Properties.// J. Phys. Chem. B. 1998. - V. 102, N. 38. - P. 7470-7475.

112. Metropolis N. Rosenbluth A.W., Rosenbluth M.N., Teller A.H., Teller E. Equation of state calculations by fast computing machines.// J. Chem. Phys. 1953.-V. 21,N6.-P. 1087-1092.

113. Мб.Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. Изд. 4-е, перераб. - М.: Наука, 1965.-400 с.

114. Ml.Allen М.Р., Tildesley D.J. Computer simulation of liquids. Oxford: Clarendon Press, 1987. - 385 p.

115. Mezei M. A cavity-biased {TV¡л) Monte Carlo method for the computer simulation of fluids.// Mol. Phys. 1980. -V. 40. - P. 901-906.

116. McDonald I.R. Monte Carlo calculations for one- and two-component fluids in the isothermal-isobaric ensemble.// Chem. Phys. Lett. 1969. - V. 3.-P. 241-243.

117. McDonald I.R. ЛрГ-ensemble Monte Carlo calculations for binary liquid mixtures. // Mol. Phys. 1972. - V. 23. - P. 41-58.

118. Норман Г.Э., Филинов B.C. Исследование фазовых переходов с помощью метода Монте-Карло.// Теплофизика высоких температур. -1969. Т. 7, № 2.

119. Adams D.J. Chemical potential of hard-sphere fluids by Monte Carlo methods.// Mol. Phys. 1974. - V. 28, N 5. - P. 1241-1252.

120. Adams D.J. Grand Canonical Ensemble Monte Carlo for a Lennard-Jones fluid.// Mol. Phys. 1975. - V. 29, N 1. - P. 307-311.

121. Rowley L.A., Nicholson D., Parsonage N.G. Monte Carlo grand canonical ensemble calculation in a gas-liquid transition region for 12-6 argon.// J. Comput. Phys. 1975. - V. 17. - P. 401^14.

122. Замалин B.M., Норман Г.Э., Филинов B.C. Метод Монте-Карло в статистической термодинамике. М.: Наука, 1977. - 288 с.

123. Frenkel D., Smit В. Understanding Molecular Simulation: From Algorithms to Applications. San Diego: Academic Press, 1996. - 444 p.

124. Гиршфелъдер Дж., Кертис Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: Изд-во ИЛ, 1961. - 933 с.

125. Verlet L., Weis J.-J. Perturbation theory for the thermodynamic properties of simple liquids.// Mol. Phys. 1972. - V. 24, N. 5. - P. 1013-1024.

126. Jorgensen W.L., Madura J.D., Swenson C.J. Optimized intermolecular potential functions for liquid hydrocarbons.// J. Am. Chem. Soc. 1984. -V. 106, N. 22. - P. 6638-6646.

127. Бродская E.H. Микроструктура поверхностных слоев воды.// В кн. «Метод молекулярной динамики в физической химии». М.: Наука, 1996.-С. 179-203.

128. Chaplin M. Water Structure and Behavior, http://www.lsbu.ac.uk/water/

129. Berendsen H.J.C., Grigera J.R., Straatsma T.P. The missing term in effective pair potentials.// J. Phys. Chem. 1987. - V. 91, N 24. - P. 62696271.

130. Пулин А.Л. Деформация цеолита NaX при адсорбции ксенона и диоксида углерода в широких интервалах температур и давлений: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук. Москва, 2003.

131. Jiang S., Gubbins К.Е., Zollweg J.A. Adsorption, isosteric heat and commensurate-incommensurate transition of methane on graphite.// Mol. Phys.-1993.-V. 80,N1.-P. 103-116.

132. Steele W.A. The interaction of gases with solid surfaces. Oxford: Pergamon, 1974. - 400 p.

133. Bojan M.J., Steele W.A. Computer Simulation of Physisorbed Kr on a Heterogeneous Surface.// Langmuir. 1989. - V. 5, N 3. - P. 625-633.

134. Ewald P. P. Die Berechnung optischer und elektrostatischer Gitterpotentiale.// Ann. Phys. 1921. - V. 64. - P. 253-287.

135. Lekner J. Summation of dipolar fields in simulated liquid-vapour interfaces.// Physica A. 1989. - V. 157, N 2. - P. 826-838.

136. Jorge M., Seaton N.A. Long-range interactions in Monte Carlo simulation of confined water.// Mol. Phys. 2002. V. 100, N. 13. - P. 2017-2023.

137. Gmnbech-Jensen N., Hummer G., Beardmore К. M. Lekner summation of Coulomb interactions in partially periodic systems.// Mol. Phys. 1997. -V. 92,N5.-P. 941-945.

138. Grzybowski A., Brodka A. Electrostatic interactions in molecular dynamics simulation of a three-dimentional system with periodicity in one direction.// Mol. Phys. 2002. - V. 100, N 5. - P. 635-639.

139. Brodka A. Ewald type summation method for electrostatic interactions in computer simulations of a three-dimantional system periodic in one direction.// Chem. Phys. Lett. 2002. - V. 363. - P. 604-609.

140. Porto M. Ewald summation of electrostatic interactions of systems with finite extent in two of three dimensions.// J. Phys. A: Math. Gen. 2000. -V. 33.-P. 6211-6218.

141. Вишняков А., Пиотровская E.M., Бродская E.H. Равновесие жидкость-пар по данным компьютерного исследования адсорбции метана в щелевидных порах углей.// Журн. Физ. Химии. 1998. - Т. 72, № 7. -С. 1263-1268.

142. Смирнова НА. Молекулярные теории растворов. JL: Химия, 1987. -336 с.

143. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1978. - 832 с.

144. Vesely F J. Angular Monte Carlo integration using quaternion parameters: a spherical reference potential for carbon tetrachloride.// J. Comput. Phys. -1982.-V. 47.-P. 291-296.

145. Errington J.R., Boulougouris G.C., Economou I.G., Panagiotopoulos A.Z., Theodorou D.N. Molecular Simulation of Phase Equilibria for Water-Methane and Water-Ethane Mixtures.// J. Phys. Chem. B. 1998. - V. 102, N44.-P. 8865-8873.

146. Economou I.G. Monte Carlo simulation of phase equilibria of aqueous systems.// Fluid Phase Equil. 2001. - V. 183-184. P. 259-269.