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Evaluación del grafeno modificado químicamente para separación de emulsiones mediante dinámica molecular

Resumen

Investigaciones experimentales y computacionales han demostrado que los materiales basados en grafeno pueden utilizarse como agentes demulsificantes. Sin embargo, su mecanismo de demulsificación continúa en investigación. En este trabajo se utilizó diná- mica molecular para evaluar el efecto del GO y rGO en la tensión interfacial de emulsiones de agua y aceite estabilizadas por un modelo de asfalteno (VO-79). Las simulaciones realiza- das permitieron observar a nivel atómico la adsorción del VO-79 en las láminas de GO y la formación de una película binaria (VO-79+GO). Luego de la adsorción, la tensión interfacial del sistema aumentó, lo que favorece la desestabilización de la emulsión. En el caso del rGO, se observó que las láminas desplazan a las moléculas de VO-79, rompiendo la película pro- tectora interfacial y eventualmente desestabilizando la emulsión. Estos cálculos permitieron plantear un mecanismo de demulsificación. Por otra parte, se evaluó la mojabilidad de los materiales usando dinámica molecular realizando mediciones del ángulo de contacto de una gota de agua cilíndrica depositada en una lámina de grafeno y de GO con relaciones C/O de 2.0 y 2.5 soportadas en una lámina de grafeno. De estos resultados se encontró que la hidrofilicidad del GO disminuye a medida que la relación C/O del material aumenta.