مطالعه شبیه سازی دینامیک مولکولی جداسازی انتخابی گاز CO2 از N2 به وسیله ی غشای گرافتریینی: مدلی برای تصفیه گاز خروجی دودکش

در این کار توانایی جداسازی انتخابی گازهای CO2 از N2 با ترکیبی مشابه گاز دودکش به وسیله غشای سه لایه گرافتریینی با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی مطالعه گردید. برای این منظور، از دو مجموعه NPT و NVT استفاده شد. در مجموعه NPT ، مولکولهای گاز در دو طرف غشا و در مجموعه NVT ، مولکولهای گاز در یک طرف غشا قرار گرفتند. سپس، اثر دما و فشارهای مختلف در مجموعه NPT و اثر دما و فشارهای اولیه مختلف در مجموعه NVT، روی توانایی غشا برای جداسازی CO2 از N2 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد با وجودی که سایز حفره‎های گرافتریین به اندازه کافی برای عبور این مولکول‎ها بزرگ هستند اما در هر دو مجموعه، مولکول‎های CO2 بیشتر بین لایه های گرافتریین جذب شده-اند. همچنین مشخص شد با افزایش دما جذب مولکول‎های N2 نسبت به CO2 کاهش بیشتری یافته، در نتیجه انتخاب پذیری جذب CO2 نسبت به N2 افزایش می‎یابد. با افزایش فشار، اگرچه درصد عبور مولکول‎های CO2 به دام افتاده از بین لایه ها افزایش می یابد اما کماکان غشا، انتخاب پذیری جذب CO2 نسبت به N2 را حفظ می کند. بنابراین، می توان غشای سه لایه ی گرافتریینی را برای جذب و جداسازی CO2 از N2 بسیار مناسب و کارآمد معرفی کرد.