بررسی عملکرد تعدادی از جاذب‌های زئولیتی در جداسازی مخلوط گازهای هیدروژن و دوتریم با استفاده از شبیه‌سازی مونت کارلو

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 سازمان انرژی اتمی ایران، تهران، ایران

2 استاد شیمی فیزیک، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه نیشابور، نیشابور، ایران

چکیده

جداسازی بر اساس جذب مولکول‌های هیدروژن و دوتریم در مخلوط دوتایی آنها، توسط پانزده زئولیت مختلف در دمای K77 و فشار محیط با استفاده از روش شبیه‌سازی کلاسیکی مونت-کارلو بندادی بزرگ شبیه‌سازی شد. برای شبیه‌سازی گازهای هیدروژن و دوتریوم از مدل سه جایگاهی آنها استفاده شد تا اثر دمای K77 در نظر گرفته شود. فاکتور جداسازی بر اساس مقدار جذب سطحی گازها هیدروژن و دوتریم، احتمال توزیع انرژی در حفرات زئولیت‌ها و انرژی‌های بین مولکولی، الکترواستاتیکی، واندروالسی و میانگین انرژی کل سیستم‌ها محاسبه شدند. از نتایج این تحقیق، می‌توان نتیجه گرفت که برخی از زئولیت‌ها مانند زئولیت‌های VSV، ZON، ACO و EUO توانایی بهتری در جداسازی مولکول‌های هیدروژن و دوتریم با مقادیر ضریب جداسازی بین 28/1 تا 46/1 دارند. همچنین دما به عنوان عامل ترمودینامیکی و نیز شیمی حفرات نانومتری زئولیت‌ها و تنوع شکل حفرات در یک نوع زئولیت می‌تواند بر جذب سطحی گازها و در نتیجه در جداسازی آنها موثر واقع شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات