Aproximación cuasi-química aplicada a la adsorción de mezclas de gases con múltiple ocupación de sitios

M.V DAVILA; P.M PASINETTI; MATOZ FERNANDEZ, DANIEL ALEJANDRO; A. J. RAMIREZ-PASTOR

Taller; XIII TREFEMAC; 2015

La adsorción de mezclas de gases en superficies solidas ha recibido gran atención debido a su importancia en muchas aplicaciones tecnol ́ogicas, especialmente en separaci ́on de gases, purificaci ́on y cat ́alisis. Desde el punto de vista teórico, la mayor ́ıa de los estudios han sido realizados teniendo en cuenta que cada mol ́ecula ocupa un sitio de adsorción en la red. Sin embargo muchas mol ́eculas son adsorbidas ocupando m ́as de un sitio. La dificultad en el an ́alisis de la estad ́ıstica multisitio está asociada principalmente a tres factores: i) no existe equivalencia estadística entre partículas y vacancias, ii) la ocupaci ́on de un dado sitio en la red asegura que al menos uno de sus primeros vecinos est ́e tambi ́en ocupado, y iii) una vacancia aislada no es suficiente para determinar si ese sitio ser ́a o no ocupado. Si las part ́ıculas adsorbidas interact ́uan entre s ́ı, la dificultad es aún mayor. Para tener en cuenta estas interacciones laterales en la fase adsorbida generalmente se utiliza la aproximación de Bragg-Williams, la cual en ocasiones presenta grandes desviaciones. Una teoría que provee mejores resultados en la adsorción de gases puros es la aproximaci ́on cuasi-qu ́ımica. En este trabajo se extendi ́o la aproximaci ́on cuasi-qu ́ımica para la adsorción multisitio de gases puros [1, 2], a la adsorción de mezclas con interacciones laterales a primeros vecinos. Se considéo mezclas binarias de mol ́eculas lineales de distintos tama ̃nos sobre superficies homog ́eneas, con interacciones laterales atractivas y repulsivas. Los resultados se compararon con datos de simulaci ́on de Monte Carlo.[1] M. D ́avila, F. Rom ́a, J. L. Riccardo and A. J. Ramirez-Pastor. Quasi-chemical approximation for polyatomics: Statistical thermodynamics of adsorption. Surface Science, 600, 10, 2011-2025, 2006.[2] M. D ́avila, J. L. Riccardo and A. J. Ramirez-Pastor. Fractional statistical theory and use ofquasi-chemical approximation for adsorption of interacting k-mers. Surface Science, 603, 4, 683-689, 2009.