[发明专利]纳米多孔介质中气体的量子物理吸附行为预测方法及系统

权利要求书

1.一种纳米多孔介质中气体的量子物理吸附行为预测方法，其特征在于，包括：

在温度为温度预设值和气体压力大于气体压力预设值的条件下，采用体积法测试纳米多孔介质在k个气体压力下的过剩吸附量；

构建k个气体压力下的过剩吸附量预测模型；k个气体压力下的过剩吸附量预测模型为：

其中，n_mi为i量子数对应的能级气体分子的最大吸附量，f_x为气体压力p_x条件下的过剩吸附量，ρ_g为气体压力为p_x、温度为T条件下的游离气密度，ρ_a为吸附气密度，n为最大量子数，z为气体压缩因子，n_mi为i量子数对应的能级气体的最大吸附量，k_i为i量子数对应的能级气体的吸附常数，n_L为气体最大吸附量，E₀为势能的最小能量单元，K_B为玻尔兹曼常数，i为量子数，j为量子数；

采用最小二乘法根据在k个气体压力下的过剩吸附量和所述过剩吸附量预测模型确定吸附系数；所述吸附系数包括：势能的最小能量单元、i量子数对应的能级气体的吸附常数、吸附气密度和气体最大吸附量；

根据所述过剩吸附量预测模型和所述吸附系数确定在不同气体压力下各能级气体的过剩吸附量；

根据在不同气体压力下各能级气体的过剩吸附量确定总过剩吸附量。

2.根据权利要求1所述的纳米多孔介质中气体的量子物理吸附行为预测方法，其特征在于，所述根据所述过剩吸附量预测模型和所述吸附系数确定在不同气体压力下各能级气体的过剩吸附量，具体包括：

根据所述过剩吸附量预测模型和所述吸附系数，采用公式确定在不同气体压力下各能级气体的过剩吸附量；

其中，n_ei为不同气体压力p下各能级气体的过剩吸附量。

3.根据权利要求2所述的纳米多孔介质中气体的量子物理吸附行为预测方法，其特征在于，所述根据在不同气体压力下各能级气体的过剩吸附量确定总过剩吸附量，具体包括：

根据在不同气体压力下各能级气体的过剩吸附量，采用公式确定所述总过剩吸附量；

其中，f为总过剩吸附量。

4.根据权利要求3所述的纳米多孔介质中气体的量子物理吸附行为预测方法，其特征在于，根据分子动力学直径、温度和气体种类确定所述最大量子数。

5.根据权利要求4所述的纳米多孔介质中气体的量子物理吸附行为预测方法，其特征在于，所述根据分子动力学直径、温度和气体种类确定所述最大量子数，具体包括：

根据分子动力学直径、温度和气体种类，采用公式确定所述最大量子数；

其中，h为普朗克常数，d为分子动力学直径，R＝8.314J/mol/K，T为温度，M为摩尔质量，N_A为阿伏加德罗常数，ξ为轨道宽度与分子德布罗意波长的正整数倍。

6.根据权利要求1所述的纳米多孔介质中气体的量子物理吸附行为预测方法，其特征在于，所述气体压力预设值为0.1MPa。

7.一种纳米多孔介质中气体的量子物理吸附行为预测系统，其特征在于，包括：

过剩吸附量测试模块，用于在温度为温度预设值和气体压力大于气体压力预设值的条件下，采用体积法测试纳米多孔介质在k个气体压力下的过剩吸附量；

过剩吸附量预测模型构建模块，用于构建k个气体压力下的过剩吸附量预测模型；k个气体压力下的过剩吸附量预测模型为：

其中，n_mi为i量子数对应的能级气体分子的最大吸附量，f_x为气体压力p_x条件下的过剩吸附量，ρ_g为气体压力为p_x、温度为T条件下的游离气密度，ρ_a为吸附气密度，n为最大量子数，z为气体压缩因子，n_mi为i量子数对应的能级气体的最大吸附量，k_i为i量子数对应的能级气体的吸附常数，n_L为气体最大吸附量，E₀为势能的最小能量单元，K_B为玻尔兹曼常数，i为量子数，j为量子数；

吸附系数确定模块，用于采用最小二乘法根据在k个气体压力下的过剩吸附量和所述过剩吸附量预测模型确定吸附系数；所述吸附系数包括：势能的最小能量单元、i量子数对应的能级气体的吸附常数、吸附气密度和气体最大吸附量；

过剩吸附量确定模块，用于根据所述过剩吸附量预测模型和所述吸附系数确定在不同气体压力下各能级气体的过剩吸附量；

总过剩吸附量确定模块，用于根据在不同气体压力下各能级气体的过剩吸附量确定总过剩吸附量。