Simulación Molecular de la Adsorción de Hidrocarburos Aromáticos en Carbón Activado

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dc.contributor.advisorMorales Medina, Giovanni
dc.contributor.authorNocua Paba, Juan Diego
dc.contributor.authorRodriguez Delgado, Silvia Valentina
dc.contributor.evaluatorBenavides Prada, Omar Andrés
dc.contributor.evaluatorMartínez Rey, Ramiro
dc.date.accessioned2023-11-08T17:23:35Z
dc.date.available2023-11-08T17:23:35Z
dc.date.created2023-11-08
dc.date.issued2023-11-08
dc.description.abstractLos hidrocarburos aromáticos (HA) son compuestos orgánicos que se generan en procesos de combustión y refinado, evaporándose rápidamente en el aire y causando problemas ambientales y de salud. Para reducir su impacto, los HA como el benceno puede ser adsorbidos o capturados en carbón activado (CA); la comprensión de las interacciones HA-CA puede ayudar en el diseño y la operación de los respectivos equipos industriales En el presente trabajo se analizaron las interacciones y la eficiencia de la adsorción de benceno en CA, utilizando dinámica molecular con el campo de fuerza COMPASS. La celda de simulación de CA de dimensiones de 50x50x50 Å3 fue construida a partir de 39 láminas de grafeno; la celda fue estabilizada y relajada generando una estructura estable. Esta celda fue rodeada con moléculas de benceno, alcanzando presiones de 1 a 60 atm. Las simulaciones fueron ejecutadas en el programa de uso libre LAMMPS. Según los resultados la celda de CA reportó un tamaño de poro promedio de 2,905 Å. También, la adsorción de benceno reportó un incremento concordante con un aumento en la presión. Además, parte de las moléculas de benceno cercanas a la superficie del CA presentaron una orientación paralela entre sí, debido al momento cuadrupolar del benceno, el cual se genera por sus interacciones electrostáticas. Los resultados fueron similares a los reportados en la literatura, donde al aumentar la presión se favorece la adsorción de benceno.
dc.description.abstractenglishAromatic hydrocarbons (AH) are organic compounds that are generated in combustion and refining processes, evaporating rapidly into the air and causing environmental and health problems. To reduce their impact, HA such as benzene can be adsorbed or captured on activated carbon (AC); understanding the HA-AC interactions can help in the design and operation of the respective industrial equipment in the present work, the interactions and adsorption efficiency of benzene on AC were analyzed using molecular dynamics with the COMPASS force field. The AC simulation cell with dimensions of 50x50x50 Å3 was constructed from 39 graphene sheets; the cell was stabilized and relaxed generating a stable structure. This cell was surrounded with benzene molecules, reaching pressures from 1 to 60 atm. The simulations were run in the free-to-use program LAMMPS. According to the results the AC cell reported an average pore size of 2,905 Å. Also, benzene adsorption reported an increase concordant with an increase in pressure. In addition, part of the benzene molecules near the CA surface presented a parallel orientation to each other, due to the quadrupole moment of benzene, which is generated by their electrostatic interactions. The results were similar to those reported in the literature, where increasing the pressure favors benzene adsorption.
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/20.500.14071/15195
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
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.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectSimulación molecular
dc.subjectAdsorción
dc.subjectCOMPASS
dc.subjectHidrocarburos aromáticos
dc.subjectCarbón activado
dc.subject.keywordMolecular simulation
dc.subject.keywordAdsorption
dc.subject.keywordCOMPASS
dc.subject.keywordAromatic hydrocarbons
dc.subject.keywordActivated carbon
dc.titleSimulación Molecular de la Adsorción de Hidrocarburos Aromáticos en Carbón Activado
dc.title.englishMolecular Simulation of Aromatic Hydrocarbon Adsorption on 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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Ingeniería Química