19073

۱۹۰۷۳

بررسي جذب و جداسازي گاز CO2 و N2 بر روي لايه هاي گرافيني(گرافترين) با استفاده از شبيه سازي ديناميك مولكولي

كارشناسي ‌ارشد

شيمي فيزيك

۹۴-۹۶

۱۳۹۶/۱۲/۱۴

دكتر سيد مجيد هاشميان زاده

شيمي

چكيده در اين تحقيق جذب و جداسازي CO2 از N2 را با استفاده از شبيه¬سازي ديناميك مولكولي در دماها و فشارهاي مختلف روي لايه¬هاي گرافتريني مورد بررسي قرار داديم. شبيه¬سازي ديناميك مولكولي را با استفاده از دو هنگرد NVT و NPT انجام داده و مقدار جذب، عبور و انتخاب¬پذيري براي هريك از حالت¬ها گزارش شد. با اينكه حفره¬هاي گرافتريني به اندازه كافي براي عبور CO2 و N2 بزرگ مي¬باشند اما نسبت به CO2 انتخاب¬پذيرتر بودند و تعداد N2 هاي بسيار كمي از لايه¬ها عبور كردند. انتخاب¬پذيري جذب براي مولكول¬هاي CO2 بين لايه¬ها بسيار زياد بوده و در فاصله بين لايه¬ها به راحتي جذب و محبوس مي¬شوند و به مولكول¬هاي نيتروژن اجازه عبور نمي¬دهند. نتايج شبيه¬سازي نشان مي¬دهد در دما و فشارهاي بالا هم كه مولكول¬هاي نيتروژن بيشتري وارد لايه¬ها شده¬اند مانع عبور ديگر مولكول¬هاي نيتروژن شده و هنوز اين لايه¬ها براي جداسازي اين دو گاز از هم كارآمد هستند. لذا مي¬توان لايه¬هاي گرافتريني را براي جذب و جداسازي CO2 از N2 بسيار مناسب و كارآمد معرفي كرد.

1397/04/10

Investigation of CO2/N2 adsorption and separation on graphyne layers(graphtriyne) by MD simulation

7/1/2018 12:00:00 AM

Abstract: We investigate the CO2/N2 adsorption and separation on graphyne layers in different temperature and pressure conditions by MD simulations.We performed constant volume-constant temperature dynamic(NVT) and constant temperature-constant pressure(NPT) simulations.We report adsorption, permeation, and selectivity for all the conditions. Although graphtriyne pores are large enough for CO2 and N2 to permeate, They are relatively selective for CO2/N2 separation. Just a few N2 molecules can permeate during the simulations.At 298k and 30bar CO2 molecules were captured and adsorbed between graphtriyne layers and they don’t let N2 molecules to permeate intro layers. However, in higher temperatures and pressures, N2 molecules can enter the layers but they don’t let other N2 molecules to pass the layers so these layers are like a barrier for N2 molecules. Due to the simulation results, we can consider graphtriyne layers as promising layers for effective and efficient CO2/N2 adsorption and separation