بررسی جذب هیدروژن و مخلوط آن با هیدروکربنهای سبک در نانولوله های سیلیکون-کربن تک دیواره

در این تحقیق جذب h_2 خالص و h_2 در مخلوط با گازهای ch_4 و?، n?_2 در نانولوله های سیلیکون-کربنی تک دیواره با روش شبیه سازی gcmc بررسی شده است. نانولوله های سیلیکون-کربنی تک دیواره (8 و8)، (9 و9)، (15 و15) و (22 و22) با قطرهای مختلف از 429/1 تا 929/3 نانومتر، در 4 دمای 15/77 ، 15/133، 15/177 و 15/298 کلوین و در فشارهای 15- 1/0 مگاپاسکال انتخاب شدند. در بررسی اثر دما، فشار و اندازه تخلخل در این نانولوله ها نتایج شبیه سازی نشان می دهد که میزان جذب و انبارش گازها در حالت خالص و مخلوط، با افزایش فشار و کاهش دما افزایش می یابد. به منظور مقایسه نانولوله های سیلیکون-کربن با نانولوله های بورنیترید و کربن، میزان جذب گاز h_2 در نانولوله های (15و 15) و (22 و22) در هر 3 نانولوله ی سیلیکون-کربن، بورنیترید و کربن بررسی شد که نانولوله های سیلیکون-کربن مقادیر جذب بالاتری را نسبت به نانولوله های بورنیترید و کربن نشان دادند. در بررسی اثر طول نانولوله در جذب گاز h_2 در نانولوله های سیلیکون-کربن، بورنیترید و کربن(15 و15)، در دما و فشار و ثابت، نتایج نشان می دهند که میزان جذب h_2 در هرسه نوع نانولوله با افزایش طول نانولوله ثابت است. انتخابگری جذبی در مخلوطهای هم مولار h_2?ch_4 و h_2?n_2 درنانولوله های سیلیکون-کربن (8 و8) و ( 15 و15)، در دماهای 15/77 ، 15/133، 15/177 و 15/298 کلوین بررسی شد و نتایج نشاندهنده مقادیر بالای انتخابگری جذبی در فشارهای بالا و دماهای پایین می باشد. میزان انتخابگری جذبی گازهای h_2?ch_4 و h_2?n_2 در نانولوله های (8 و8) نسبت به نانولوله (15و 15) مقادیر بالاتری را نشان می دهند. بررسی همدماهای جذب گاز h_2 خالص از طریق رابطه لانگمویر-فرندلیچ، در نانولوله های سیلیکون-کربنی (8 و8) ، (9 و9)، (15و15) و (22 و22) در دماهای 15/77 ، 15/133، 15/177 و 15/298 کلوین و در فشارهای 15- 1/0 مگاپاسکال انجام شد که نتایج حاصل از شبیه سازی وابستگی بسیار نزدیک با نتایج معادله لانگمویر-فرندلیچ را نشان دادند. لغات کلیدی : نانولوله های سیلیکون-کربن تک دیواره، شبیه سازی مونت کارلو در مجموعه کانونی بزرگ، انتخابگری جذبی، همدمای جذبی لانگمویر-فرندلیچ، انبارش هیدروژن.