مطالعه جذب گازها روی صفحات گرافنی bcn با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

امروزه به علت مشکلات پیش آمده در زمینه مصرف سوخت های فسیلی از جمله تولید گاز های گلخانه ای که منجر به گرم شدن کره ی زمین می شود و همچنین منابع اندک این سوخت ها محققان به دنبال جایگزین مناسب هستند. از جمله جایگزین های مورد استفاده گازهای فشرده ی طبیعی (cng) هیدروژن و دی اکسید کربن است که به طور وسیعی مورد مطالعه قرار گرفته اند. امروزه برای ذخیره-سازی گازهای مختلف از جمله هیدروژن روش های متعددی بیان می شود از جمله آنها استفاده از جاذب های جامد، نانوساختارها و ... است. در پژوهش صورت گرفته، جذب گاز هیدروژن بر روی سطوح بور نیتروژن دار شده ی گرافن با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفته است. ساختار اولیه گرافن بور نیتروژن-دار شده با استفاده از منابع و مطالعات تجربی انجام شده انتخاب شده و جذب گاز بر روی آن در محدوده مشخصی از دما و فشار صورت می گیرد. پتانسیل لنارد - جونز جهت توصیف برهمکنش های بین مولکولی از جمله گاز- جاذب و گاز- گاز استفاده شده است. تاثیر تعداد لایه ها و همچنین فاصله بین لایه ها بر روی میزان جذب مطالعه شده است. دما و فشار اشباع برای انواع مدل های جذبی به طور کیفی بررسی شده است. گرمای ایزوستری جذب، انرژی پیوند، تغییرات گرمای جذب برای انواع پوشش ها دنبال شده است. همچنین به کمک پارامترهای ترمودینامیکی و ساختاری گاز جذب شده روند تغییرات فاز بررسی شده است. همچنین چندین مدل جذبی بر روی داده های بدست آمده برازش شده است.