مطالعه‏ جذب گازهای سیلان، متان و آمونیاک روی نانولوله‏های کربنی

چکیده دراین مطالعه، جذب سطحی متان، آمونیاک و سیلان بر روی نانولوله های کربنی با استفاده از دینامیک مولکولی، شبیه سازی شده است. سیستم اصلی با مدل لنارد - جونز با فرض اینکه مولکول های گاز اجسام صلب هستند، مدل شده است. شبیه سازی ها در چندین دما و فشار مختلف انجام شده و میزان پوشش جزئی، گرمای جذب، آنتروپی و مساحت سطح ویژه بدست آمده است. اثرات دما و فشار برروی خواص ذکر شده بررسی شده است. نتایج از جذب ضعیف متان در دمای محیط خبر می دهد در صورتیکه در دماهای پایین و فشار های بالاتر، پوشش جذبی افزایش می یابد. روند نتایج با داده های شبیه سازی و تجربی توافق داشته است. اختلاف در جایگاه‏های جذب در دسته نانولوله با انتهای باز و دسته نانولوله متناوب بررسی شد. در نانولوله متناوب، مولکول‏های گاز سطح خارجی و شیارها را اشغال می‏کنند. در حالیکه در نانولوله باز، مولکول‏های گاز سطح خارجی، سطح داخلی و شیارها را اشغال می‏کند. چندین مدل جذب کلاسیکی نیز بکار برده شده است. همدمای لانگمویر تطابق بهتری با نتایج جذب، در محدوده دمایی بالا، داشته است. ضریب خودنفوذی متان، آمونیاک و سیلان در دسته نانولوله بررسی شده است. ضریب خودنفوذی در آمونیاک بیشتر از گازهای دیگر است. مساحت سطح ویژه نیز بررسی شد. مساحت سطح ویژه در کمترین دما، بیشتر از دماهای دیگر است. کلمات کلیدی: متان؛ آمونیاک؛ سیلان؛ دسته نانولوله کربنی؛ جذب سطحی؛ ضریب خودنفوذی؛ مساحت سطح ویژه اثرات دما و فشار برروی خواص ذکر شده بررسی شده است. نتایج از جذب ضعیف متان در دمای محیط خبر می دهد در صورتیکه در دماهای پایین و فشار های بالاتر، پوشش جذبی افزایش می یابد. روند نتایج با داده های شبیه سازی و تجربی توافق داشته است. اختلاف در جایگاه‏های جذب در دسته نانولوله با انتهای باز و دسته نانولوله متناوب بررسی شد. در نانولوله متناوب، مولکول‏های گاز سطح خارجی و شیارها را اشغال می‏کنند. در حالیکه در نانولوله باز، مولکول‏های گاز سطح خارجی، سطح داخلی و شیارها را اشغال می‏کند. چندین مدل جذب کلاسیکی نیز بکار برده شده است. همدمای لانگمویر تطابق بهتری با نتایج جذب، در محدوده دمایی بالا، داشته است. ضریب خودنفوذی متان، آمونیاک و سیلان در دسته نانولوله بررسی شده است. ضریب خودنفوذی در آمونیاک بیشتر از گازهای دیگر است. مساحت سطح ویژه نیز بررسی شد. مساحت سطح ویژه در کمترین دما، بیشتر از دماهای دیگر است.