شبیه سازی دینامیک مولکولی جذب مخلوط گاز های ch4/co2 روی نانولوله کربنی

چکیده: گاز طبیعی یکی از اعضای خانواده سوخت های فسیلی است که استفاده از آن ها برای تامین انرژی اخیرا افزایش یافته است. ارزش گاز طبیعی با کاهش مقداردی اکسید کربن افزایش می یابد. بناابراین جدا سازی کربن دی اکسید از متان یک عملیات رایج درصنعت گاز طبیعی است. از زمان کشف نانولوله های کربنی تعداد زیادی ااز مطالعات آزمایشگاهی به جذب گاز روی نانو لوله کربنی اختصاص یافت. در این مطالعه ما از یک نانولوله کربنی با 416 اتم کربن در داخل یک جعبه شبیه سازی استفاده کردیم. اخیرا شبیه سازی های مولکولی به ابزار قدرتمندی برای مطالعه ی رفتار های جذب سطحی تبدیل شده است. شبیه سازی دینامیک مولکولی برای پیش بینی جذب هم دمای خالص ، و همچنین مخلوط در کسر های مولی مختلف از متان بر روی نانو لوله ی کربنی در دمای 300 کلوین انجام گرفت . ما شبیه سازی دینامیک مولکولی را با استفاده از نرم افزار dl-poly4.03 انجام دادیم. ساختار اولیه توسط توزیع تصادفی مخلوط دی اکسید کربن و متان روی سطح نانولوله ی کربنی ساخته شد. سیستم در طول 1 نانوثانیه توسط انسامبل nvt با ترموستات برندسن ثابت شده بود . معادلات حرکت با استفاده از الگوریتم ورلت جهش قورباغه ای با time step=1fsساخته شدند. شبیه سازی ها بعد از 1 نانوثانیه به تعادل می رسند و زمان مورد نیاز برای محاسبه خواص 2 نانو ثانیه است. همه ی بر هم کنش های بین اتمی در جعبه شبیه سازی با 10 =cutoffمحاسبه شد در طول تمام شبیه سازی ها نانو لوله فیکس بود . از نتایج گاز مخلوط می توان به عنوان یک تکنولوژی مناسب برای جداسازی کربن دی اکسید از متان استفاده کرد . به منظور بررسی تاثیر فشار گاز بر میزان جذب تمام شبیه سازی ها برای تعداد مختلفی از مولکول های گاز انجام شد . نتایج نشان دادند میزان جذب دی اکسید کربن خالص ،متان خالص و مخلوط دی اکسید کربن و متان با افزایش فشار گاز افزایش می یابد و فاکتور گزینش پذیری با افزایش فشار گاز کاهش می یابد.