Estudo da adsorção de água e metano sobre nanotubos de carbono através da dinâmica molecular.

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: Bruno Cecarelli
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Instituto Tecnológico de Aeronáutica
• Palavras-chave em Português: Adsorção; Purificação; Mistura de gases; Água; Metano; Nanotubos; Carbono; Dinâmica molecular; Simulação computacional; Físico-Química; Engenharia química
• Link de acesso: http://www.bd.bibl.ita.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=829

A crescente demanda mundial por energias fez com que as atenções se voltassem ao gás (metano). Entretanto, o nível de impurezas é bastante elevado em algumas jazidas, inviabilizando a sua exploração. No sentido de estudar processos de purificação de gás natural, este trabalho apresenta os estudos iniciais do processo de purificação via adsorção seletiva em nanotubos de carbono (CNT). Neste aspecto foi estudada a adsorção seletiva de mistura gasosa equimolar de metano e água sobre nanotubos de carbono por simulação computacional. Dentre as diversas técnicas de simulação foi utilizada a dinâmica molecular. Estudou-se o processo de adsorção em três diferentes tipos de configuração superficial: sem qualquer dopante, dopado com átomos de lítio e dopado com íons lítio. Foi verificado que independente do dopante usado, as moléculas de água adsorvem-se na forma de camadas concêntricas ao CNT. Dentre o três tipos analisados, o CNT dopado com íons de lítio apresentou o maior grau de seletividade e a maior quantidade de água adsorvida. Foi determinado o calor isostérico do processo de adsorção de água na mistura gasosa com metano. Este valor (~ -41,5 kJ/mol) é bastante próximo do valor experimental (-40,7 kJ/mol), que está relacionado à entalpia de condensação da água.