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Simulación de la Adsorción de Metano en Carbón Activado por medio de Dinámica Molecular

Resumen

Resumen Título: Simulación de la adsorción de metano en carbón activado por medio de dinámica molecular* Autores: Andrés Felipe Saravia Castañeda, Haider Yilfren Prada Rivera ** Palabras clave: Adsorción, Metano, Carbón Activado, Dinámica Molecular, LAMMPS. Descripción: En este trabajo, diferentes simulaciones de la captura de metano con carbón activado a varias presiones fueron desarrolladas, por medio de la aplicación de los algoritmos de la dinámica molecular (DM) y el campo de fuerza COMPASS. La celda de simulación fue construida con base en láminas de grafeno de 41 anillos (108 átomos de C y 30 átomos de H); la celda de carbón activado fue representado por 48 láminas de grafeno, en una caja de con dimensiones 50x50x50 Å3. La celda de carbón activado fue relajada por medio de una simulación con DM, utilizando el programa de uso libre LAMMPS, para la generación de una estructura estable. La estructura estable de carbón activado fue rodeada con diferente cantidad de moléculas de metano, conformando una estructura de simulación de 150x150x150 Å3; el número de moléculas de metano fue fijado, según la presión de trabajo, para 1, 5, 10, 15, 30 y 60 atm. Las simulaciones de la adsorción de metano con carbón activado a las diferentes presiones fueron ejecutadas por DM, utilizando el programa LAMMPS. Según los resultados de simulación, la celda de carbón activado de configuración estable un tamaño de poro promedio o distancia promedio entre las láminas de grafeno, de 2,85 Å. Este valor de tamaño de poro se encuentra en el intervalo de valores de poro reportado por varios documentos de literatura. Asimismo, según la simulación de la adsorción de metano en carbón activado mostró resultados concordantes con los reportes de literatura; según los resultados, un aumento en la presión del sistema conduce a un aumento en la adsorción de metano. Aunque los resultados del presente documento concuerdan con diferentes reportes de literatura, el desarrollo de simulaciones considerando un tamaño de poro promedio es recomendable para futuros trabajos en el tema.