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

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dc.contributor.advisorMorales Medina, Giovanni
dc.contributor.authorSaravia Castañeda, Andrés Felipe
dc.contributor.authorPrada Rivera, Haider Yilfren
dc.contributor.evaluatorRamírez Caballero, Gustavo Emilio
dc.contributor.evaluatorBenavides Prada, Omar Andrés
dc.date.accessioned2022-11-15T18:08:43Z
dc.date.available2022-11-15T18:08:43Z
dc.date.created2022-11-06
dc.date.issued2022-11-06
dc.description.abstractResumen 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.
dc.description.abstractenglishAbstract Title: Simulation of methane adsorption on activated carbon by molecular dynamics*. dynamics*. Authors: Andres Felipe Saravia Castañeda, Haider Yilfren Prada Rivera ** Keywords: Adsorption, Methane, Activated Carbon, Molecular Dynamics, LAMMPS. Description: In this work, different simulations of methane capture with activated carbon at various pressures were developed, through the application of molecular dynamics (MD) and COMPASS force field algorithms. The simulation cell was constructed based on graphene sheets of 41 rings (108 C atoms and 30 H atoms); the activated carbon cell was represented by 48 graphene sheets, in a box with dimensions 50x50x50 Å3. The activated carbon cell was relaxed by means of a DM simulation, using the free-to-use program LAMMPS, for the generation of a stable structure. The stable activated carbon structure was surrounded with different amount of methane molecules, forming a simulation structure of 150x150x150 Å3; the number of methane molecules was fixed, according to the working pressure, for 1, 5, 10, 15, 30 and 60 atm. The simulations of methane adsorption with activated carbon at the different pressures were run by DM, using the LAMMPS program. According to the simulation results, the activated carbon cell configuration stable an average pore size, or average distance between the graphene sheets, of 2.85 Å. This pore size value is in the range of pore values reported by several literature papers. Also, according to the simulation of methane adsorption on activated carbon showed results in agreement with literature reports; according to the results, an increase in system pressure leads to an increase in methane adsorption. Although the results of the present paper are in agreement with different literature reports, the development of simulations considering an average pore size is recommended for future work on the subject.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.identifier.reponameEscuela de Ingeniería Química
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/12085
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyIngeniería Química
dc.publisher.programUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.schoolUniversidad Industrial de Santander
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
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dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
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-nd/4.0/
dc.subjectAdsorción
dc.subjectMetano
dc.subjectCarbón Activado
dc.subjectDinámica Molecular
dc.subjectLAMMPS
dc.subject.keywordAdsorption
dc.subject.keywordMethane
dc.subject.keywordActivated Carbon
dc.subject.keywordMolecular Dynamic
dc.subject.keywordLAMMPS
dc.titleSimulación de la Adsorción de Metano en Carbón Activado por medio de Dinámica Molecular
dc.title.englishSimulation of Methane Adsorption on Activated Carbon by Molecular Dynamics
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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