Simulación molecular de la adsorción de CO2 en carbón activado

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dc.contributor.advisorMedina Morales, Giovanni
dc.contributor.authorVargas Rincon, Marco Andres
dc.contributor.authorSuarez Paez, Andres Felipe
dc.contributor.evaluatorBenavides Prada, Omar Andres
dc.contributor.evaluatorKafarov, Viatcheslav
dc.date.accessioned2022-11-15T19:44:14Z
dc.date.available2022-11-15T19:44:14Z
dc.date.created2022-11-14
dc.date.issued2022-11-14
dc.description.abstractEl objetivo de este trabajo es simular la captura de {\rm CO}_2 por carbón activado y determinar las interacciones que conducen al proceso de captura, empleando la simulación molecular a presiones diferentes y tomando una celda para la simulación que se compone de 41 anillos, los cuales conllevan 108 átomos de carbono y 30 átomos de hidrogeno y está representada en 48 láminas de grafeno. Está celda tiene dimensiones de 50x50x50 Å3. La cantidad de láminas y tamaño de la celda fueron determinadas con base a la densidad del carbón activado (1.48 \frac{g}{mL}). Posteriormente tubo una pérdida de temperatura hasta llegar a la estabilidad la cual redondea los 300 °K. Se añadieron para la primera simulación 76 moléculas de {\rm CO}_2 para una presión de 1 atm, donde se produjo un aumentando de las dimensiones de celda a 150x150x150 Å3. Estas moléculas fueron aumentando conforme aumentaba el número de simulaciones. Este valor se determinó mediante la ecuación de estado de gas ideal. Las presiones consideraras para llevar a cabo la simulación fueron: 1 atm, 5atm, 10atm, 15atm, 30atm y 60atm. Por último, las moléculas que se encontraban en un rango menor a 5 Å se consideraron como adsorbidas. Se comprobó que el valor promedio de poro para una adsorción ideal se estimó en 5,63 Å, este valor es menor al reportado en la literatura. Se comprobó que existe una relación directamente proporcional entre la presión y la captura de dióxido de carbono, alcanzando una efectividad en la adsorción en presiones superiores a 15 atm.
dc.description.abstractenglishThe objective of this work is to simulate the capture of CO2 by activated carbon and to determine the interactions that lead to the capture process, using molecular simulation at different pressures and taking a cell for the simulation that is composed of 41 rings. , which contain 108 carbon atoms and 30 hydrogen atoms and is represented in 48 sheets of graphene. This cell has dimensions of 50x50x50 Å3. The number of sheets and cell size were determined based on the density of activated carbon (1.48 \frac{g}{mL}). Subsequently, there was a loss of temperature until reaching stability, which rounded off at 300 °K. For the first simulation, 76 molecules of CO2 were added for a pressure of 1 atm, where the cell dimensions increased to 150x150x150 Å3. These molecules were increasing as the number of simulations increased. This value was determined using the ideal gas equation of state. The pressures considered to carry out the simulation were: 1 atm, 5 atm, 10 atm, 15 atm, 30 atm and 60 atm. Finally, the molecules that were in a range less than 5 Å were considered as adsorbed. It was found that the average pore value for an ideal adsorption was estimated at 5.63 Å, this value is lower than that reported in the literature. It was found that there is a directly proportional relationship between pressure and carbon dioxide capture, achieving adsorption effectiveness at pressures greater than 15 atm.
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/20.500.14071/12095
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
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
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.subjectCarbón activado
dc.subjectSimulación molecular
dc.subjectLAMMPS
dc.subject.keywordLAMMPS
dc.subject.keywordMolecular simulation
dc.subject.keywordActivated carbon
dc.titleSimulación molecular de la adsorción de CO2 en carbón activado
dc.title.englishMolecular simulation of CO2 adsorption in activated carbon
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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