Efectos de la Conectividad de los Poros en la Adsorción de Fluidos en Materiales Nanoporosos: Adsorción de Etano y CO en Silicalita
Autores: Gautam, Siddharth; Cole, David R.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Efectos de la Conectividad de los Poros en la Adsorción de Fluidos en Materiales Nanoporosos: Adsorción de Etano y CO en Silicalita
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Aplicaciones
Almacenamiento de gas
Catálisis
Materiales nanoporosos
Conectividad de poros
Adsorción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La adsorción de fluidos en materiales nanoporosos es importante para varias aplicaciones, incluyendo el almacenamiento de gases y la catálisis. La red de poros en materiales naturales, así como en materiales diseñados, puede exhibir diferentes grados de conectividad entre los poros. Aunque esto podría tener implicaciones importantes para la adsorción de fluidos, los efectos de la conectividad de los poros rara vez se abordan en los estudios de adsorción de fluidos. Hemos realizado simulaciones de Monte Carlo de la adsorción de etano y CO en silicalita, un material nanoporoso caracterizado por poros subnanométricos de diferentes geometrías (poros en canales rectos y en zigzag), con variados grados de conectividad de poros. La variación en la conectividad de los poros se logra bloqueando selectivamente algunos poros al cargarlos con moléculas de metano que se tratan como parte de la matriz nanoporosa rígida en las simulaciones. Normalizado al espacio de poro disponible para la adsorción, la magnitud de la adsorción aumenta con una disminución en la conectividad de los poros. La mayor adsorción en los sistemas donde se eliminan las conexiones de los poros al bloquearlos se debe a sitios de adsorción adicionales, aunque más débiles, proporcionados por las moléculas bloqueadoras. Al bloquear selectivamente todos los canales rectos o en zigzag, encontramos diferencias en el comportamiento de absorción de las moléculas huésped en estos canales.
Descripción
La adsorción de fluidos en materiales nanoporosos es importante para varias aplicaciones, incluyendo el almacenamiento de gases y la catálisis. La red de poros en materiales naturales, así como en materiales diseñados, puede exhibir diferentes grados de conectividad entre los poros. Aunque esto podría tener implicaciones importantes para la adsorción de fluidos, los efectos de la conectividad de los poros rara vez se abordan en los estudios de adsorción de fluidos. Hemos realizado simulaciones de Monte Carlo de la adsorción de etano y CO en silicalita, un material nanoporoso caracterizado por poros subnanométricos de diferentes geometrías (poros en canales rectos y en zigzag), con variados grados de conectividad de poros. La variación en la conectividad de los poros se logra bloqueando selectivamente algunos poros al cargarlos con moléculas de metano que se tratan como parte de la matriz nanoporosa rígida en las simulaciones. Normalizado al espacio de poro disponible para la adsorción, la magnitud de la adsorción aumenta con una disminución en la conectividad de los poros. La mayor adsorción en los sistemas donde se eliminan las conexiones de los poros al bloquearlos se debe a sitios de adsorción adicionales, aunque más débiles, proporcionados por las moléculas bloqueadoras. Al bloquear selectivamente todos los canales rectos o en zigzag, encontramos diferencias en el comportamiento de absorción de las moléculas huésped en estos canales.