Caracterización Mediante Modelado Computacional de Materiales Nanoporosos para aplicaciones energéticas

DELGADO MONS, R.; CORNETTE V.; TOSO, J.P.; LOPEZ, RAÚL H.

Bariloche

Congreso; 107ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2022

La caracterización de las propiedades estructurales de nanomateriales porosos es un tópico de gran interés científico y tecnológico, especialmente en la aplicación de estos materiales en la problemática medioambiental. La optimización de los procedimientos de síntesis con miras al almacenamiento y la separación de gases de efecto invernadero es un problema abierto, de enorme interés científico, social y económico que precisa como punto de partida de una correcta y detallada caracterización de los materiales a utilizar/sintetizar. Además, la adecuada modificación de la superficie de estos materiales, por la presencia y/o inclusión de determinados grupos funcionales (heterogeneidades superficiales) ha demostrado seruna técnica promisoria para aumentar la capacidad de adsorción física de gases específicos.En este contexto, a partir de recientes datos experimentales disponibles, en este trabajo se modelaron computacionalmente estos sistemas y llevaron a cabo predicciones de las entalpías diferenciales de adsorción obtenidas directamente por microcalorimetría. Para conseguir esto se implementaron simulaciones de Monte Carlo en el Gran Canónico (off lattice) de la adsorción de nitrógeno en materiales tipo SBA-15 con y sin grupos funcionales, luego, mediante un ajuste de mínimos cuadrados no-negativos se obtuvieron las respectivas PSD y, finalmente, se utilizaron estas ultimas para predecir las entalpías diferenciales de adsorción.Además, en este trabajo se implementaron modelos átomo-átomo para el N2 (modelo de molécula pseudo esférica y modelo de potencial multisitio, también conocido como modelo de Nitrógeno 2 Centros) con el fin de estudiar cómo se adsorbe el gas en el nanoporo y discutir el origen de las discrepancias observadas al evaluar la superficie específica del material.