شبیه سازی دینامیک مولکولی بر روی جذب فیزیکی مولکول هیدروژن در نانولوله های کربن با ناخالصی سیلیسیم

منابع زمینی سوختهای فسیلی در حال به اتمام رسیدن است و از طرف دیگر آلودگیهای ایجاد شده توسط این سوختها یکی از مهم ترین عوامل آلودگی محیط زیست می باشد. به همین دلیل علاقه به هیدروژن به عنوان یک سوخت پاک و سازگار با محیط زیست زیاد شده است. تحقیقات اخیر در رابطه با ذخیره سازی هیدروژن در مواد نانوساختار کربنی جدید، نویددهنده آن است که مشکلات مربوط به سوختهای فسیلی در آینده قابل حل خواهد بود. در سالهای گذشته به کارگیری روشهای شبیه سازی برای مطالعه رفتار دسته جمعی سیستمی از ذرات شتاب بیشتری به خود گرفته است. در این پروژه با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی و بسته نرم افزاری dl-poly-2 جذب فیزیکی مولکول هیدروژن در نانولوله های کربنی با ناخالصی سیلیسیم مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور از نانولوله های (0،12)، (0،17)، (0،19)، (26،0)، (11،11)، (13،9) که دارای شعاعها و بردارهای کایرال متفاوت هستند، استفاده می شود. چندین جایگاه و وضعیت ناخالصی سیلیسیم نسبت به اتمهای کربن نانولوله مورد بررسی قرار گرفت. سپس جذب داخلی، جذب خارجی و درصد وزنی جذب هیدروژن بر روی نانولوله هایی با ناخالصی، شعاع و کایرالیتی متفاوت و نیز نانولوله دوجداره محاسبه شد. نتایج نشان داد شبیه سازی با استفاده از ترموستات نوز-هوور و 4/0=? و گام زمانی 0001/0 و الگوریتم انتگرال گیری پرش قورباغه ای سیستم پایدارتری را برای محاسبات ما به وجود می آورد. افزودن ناخالصی سیلیسیم درصد وزنی جذب کل را افزایش می دهد اما بعد از رسیدن به مقدار بهینه، افزودن ناخالصی بیشتر درصد وزنی جذب کل را کاهش می دهد. با کاهش دما درصد وزنی جذب کل افزایش می یابد. درصد وزنی جذب کل با افزایش شعاع از 7/4 انگستروم به 4/7 انگستروم افزایش می یابد و با افزایش شعاع به 2/10 انگستروم کاهش می یابد. کایرالیتی باعث تفاوت محسوسی در درصد وزنی جذب کل نمی شود. نتایج در مورد نانولوله دو جداره نشان می دهد که نسبت به نانولوله تک جداره با شعاع بزرگتر دارد درصد وزنی جذب کل کاهش یافته است.