Resumen

Se ha estudiado la autodifusión de hidrógeno en zeolitas X intercambiadas con Ca2 -, Mg2 - y Ba2 (Mg46X, Ca46X, y Ba46X) mediante simulaciones de dinámica molecular (MD) para diversas temperaturas y cargas. Los resultados indican que en el intervalo de temperatura de 77-298 K y el intervalo de carga de 1-80 moléculas/célula, los coeficientes de autodifusión oscilan entre 1,2 × 10 - 9 m2-s-1 y 2,3 × 10 - 7 m2-s-1, lo que concuerda con los valores experimentales de las mediciones de dispersión de neutrones cuasielásticos (QENS) y resonancia magnética nuclear con gradientes de campo de impulsos (RMN PFG). Los coeficientes de autodifusión disminuyen con la carga debido al empaquetamiento de las moléculas de sorbato-sorbato, que provoca la colisión frecuente entre las moléculas de hidrógeno en los poros, y aumentan con el incremento de la temperatura porque el aumento de la energía cinética de las moléculas de gas amplía el camino libre medio de la molécula de gas. El mecanismo de difusión de las moléculas de hidrógeno en estas zeolitas es la difusión de transición. La difusión Knudsen se produce con una carga baja y la difusión molecular a granel se produce con una carga más alta. Para una temperatura y carga dadas, los coeficientes de autodifusión disminuyen en el orden Ba 46 X < Mg 46 X < Ca 46 X , debido a los diferentes tamaños y localizaciones de los cationes divalentes. Además, el efecto de la concentración de hidrógeno molecular en el coeficiente de autodifusión también se analiza utilizando la función de distribución radial (RDF).

• Materias:Catálisis Cinética química Hidrodinámica Residuos quí­micos Tecnología de los combustibles
• Subjects:Catalysis Chemical kinetics Hydrodynamics Chemical waste Fuel technology
• Palabras claves:auto, coeficientes de difusión, X, moléculas de hidrógeno, zeolitas X intercambiadas, camino libre medio, difusión molecular a granel, resonancia magnética nuclear, gradientes de campo de impulsos, función de distribución radial
• Keywords:self, diffusion coefficients, X, hydrogen molecules, -exchanged X zeolites, mean free path, molecular bulk diffusion, nuclear magnetic resonance, pulse field gradients, radial distribution function