Estudio computacional de nuevos materiales para almacenamiento de hidrogeno

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dc.contributor.advisorBalbuena, Perla Beatriz
dc.contributor.advisorRamirez Garcia, Alvaro
dc.contributor.authorCabrales Navarro, Fredy Antonio
dc.date.accessioned2024-03-03T17:28:56Z
dc.date.available2009
dc.date.available2024-03-03T17:28:56Z
dc.date.created2009
dc.date.issued2009
dc.description.abstractTetrametil amonio litio phthalocianina (TMA-LiPc) y el 1,3-bis adamantil imidazolio litio phthalocianina (ADI-LiPc) son explorados como materiales potenciales para almacenamiento de hidrógeno molecular. Cálculos con la teoría del funcional de la densidad (DFT) son usados para investigar la estructura molecular y la conformación del dímero para ambos materiales. Cálculos ab initio adicionales son llevados a cabo para determinar la interacción de la molécula de hidrógeno localizada a diferentes distancias de los sitios moleculares del TMA-LiPc y el ADI-LiPc con el fin de generar un fiforce fieldfl simple incluyendo las interacciones dipolo/dipolo-inducido para cada material. Estos force fields son empleados en simulaciones clásicas en dinámica molecular (MD) para calcular la capacidad de adsorción del gas H2 en el sólido como función de la presión y la temperatura (isotermas de adsorción). El comportamiento de la adsorción de hidrógeno fue comparado para el TMA-LiPc y el ADI-LiPc. Los resultados sugieren que el anión esta principalmente involucrado en el proceso de adsorción de hidrógeno molecular, mientras que el catión sirve para proporcionar acceso para la adsorción de hidrógeno en ambos lados del plano molecular del anión, y espaciamiento entre los planos. Los resultados también indican que materiales con altos dipolos mejoran la capacidad de adsorción en relación con otros materiales basados en carbono.
dc.description.abstractenglishTetramethyl ammonium lithium phthalocyanine (TMA-LiPc) and 1,3-bis adamantyl imidazolium lithium phthalocyanine (ADI-LiPc) are explored as potential materials for storage of molecular hydrogen. Density functional theory calculations (DFT) are used to investigate the molecular structure and the dimer conformation for both materials. Additional ab initio calculations are carried out to determine the interaction of the H2 molecule located at several distances from the molecular sites of TMA-LiPc and ADI-LiPc in order to generate a simple force field including dipole/induced-dipole interactions for each material. These force fields are employed in classical molecular dynamics simulations (MD) to calculate the H2 gas-solid adsorption uptake as a function of pressure and temperature (adsorption isotherms). The behavior of H2 adsorption for both TMA-LiPc and ADI-LiPc were compared. The results suggest that the anion is primarily involved in the adsorption process with molecular hydrogen, whereas the cation serves to provide access for hydrogen adsorption in both sides of the anion molecular plane, and spacing between the planes. The results also indicate that materials with large dipoles enhance the adsorption capacity in relation with other carbon-based materials.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/21941
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectDFT
dc.subjectAb initio
dc.subjectForce field
dc.subjectMD
dc.subjectDipolo
dc.subjectadsorción.
dc.subject.keywordDFT
dc.subject.keywordAb initio
dc.subject.keywordForce field
dc.subject.keywordMD
dc.subject.keywordDipole
dc.subject.keywordadsorption.
dc.titleEstudio computacional de nuevos materiales para almacenamiento de hidrogeno
dc.title.englishComputational study of new materials for hydrogen storage
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Química