电场频率对煤甲烷吸附特性及其参数的影响

本文主要探讨了直流脉冲电场对煤炭甲烷吸附特性的影响。研究者采用直流脉冲电源，通过对电场频率的调整来进行实验探究。实验结果揭示了在外部直流脉冲电场的作用下，煤炭的甲烷吸附行为依然遵循朗格缪尔等温吸附模型，这是一种经典的物理吸附理论，它假定吸附过程是单分子层且吸附速率与未被吸附分子的数量成正比。 值得注意的是，实验发现电场对煤炭的甲烷吸附具有抑制效应。随着电场频率的增加，煤炭吸附甲烷的能力显著下降，这意味着更高的电场强度可能促使甲烷分子从煤炭表面脱离。这种现象可以归因于电场对吸附分子的扰动以及可能的电荷排斥作用。 此外，研究还观察到电场频率的变化对煤炭的比表面积产生了影响。比表面积是衡量固体表面积的重要参数，直接影响吸附性能。较高的电场频率导致煤炭的比表面积减小，从而降低了其吸附甲烷的效率。这表明电场不仅改变了吸附过程中的能量分布，还通过物理结构的改变影响了吸附过程。 在吸附常数方面，研究人员发现吸附常数b值随电场频率的增大呈现出负指数关系，这意味着电场频率增加会使得b值减小，进而影响到吸附平衡时甲烷在煤炭表面的饱和程度。而吸附常数a值则相对稳定，维持在一个较低的水平，这反映了电场对非特异吸附（即非选择性吸附）的影响较小。 总结来说，这项研究深入分析了直流脉冲电场如何通过影响吸附过程的物理条件和化学性质，调控煤炭的甲烷吸附性能，这对于理解电场对煤炭气化过程或煤炭储气技术等领域具有重要的理论和实践意义。未来的研究可以进一步探索不同类型的电场对吸附效果的优化策略，以及可能的工业应用前景。