การศึกษาการดูดซับและการแพร่ของ p-Xylene ผ่านตัวเร่งปฏิกิริยาระดับนาโนชนิด FAU, ZSM-5 และMCM-22 ด้วยระเบียบวิธี Molecular Dynamics
ได้ทำการศึกษาการดูดซับและการแพร่ของ p-xylenes ผ่านตัวเร่งปฏิกิริยาระดับ นาโน ชนิด FAU,ZSM-5 และ MCM-22 ด้วยระเบียบวิธีMolecular Dynamics(MD)ที่อุณหภูมิ 500 K โดยทำการศึกษาในระบบที่มีจำนวนโมเลกุลของ p-xylene เป็น 1, 2, 4 และ 8 โมเลกุลต่อ 1 supercell ของ zeolite จากการพัฒนาฟังก์ชัน พลังงานศักย์ขึ้นมาใหม่และปรับค่าพลังงานดูดซับของระบบ “p-xylenes/Zeolite” ให้สอดคล้องกับผลการทดลอง พบว่าค่าพลังงานความร้อนที่เกิดจากการดูดซับของระบบ p-xylenes และ zeolite นี้จะมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่อจำนวนโมเลกุลของ p-xylene ต่อ 1 supercell ของ zeolite เพิ่มขึ้นเป็นผลจากแรงระหว่างโมเลกุลของ p-xylene ส่วนสัมประสิทธิ์การแพร่ของ p-xylene ใน siliceous zeolites จะมีค่าลดลงเมื่อเพิ่มจำนวนโมเลกุลของ p-xylene เนื่องจากได้รับผลกระทบจากความเกะกะของโมเลกุลข้างเคียง จากการวิเคราะห์โครงสร้างของระบบ พบว่า p-xylene จะวางตัวในแนวขนานกับ ด้านหกเหลี่ยมของsodalite cage ใน FAU แต่ p-xylene สองโมเลกุลจะวางตัวในแนวตั้งฉากกัน (T-shaped)ในโพรงของซีโอไลต์อีกสองชนิด (ZSM-5 และ MCM-22) ------------------------------------------------------------ In this work, the adsorption and diffusion of p-xylene molecules in three structurally and functionally distinct types of nanostructured zeolites (FAU, ZSM-5 and MCM-22) have been studied using Molecular Dynamics (MD) simulations at temperature of 500 K. The simulations were performed at loadings of 1, 2, 4 and 8 p-xylene molecules per 1 supercell of zeolite. The potential energy functions for zeolite-xylene interactions were constructed in a semi-empirical way, from existing potentials and experimental energetic data. The adsorption energies of p-xylene/siliceous zeolite complexes increase with increasing loading, due to the intermolecular attraction between p-xylene molecules. The self-diffusion coefficient of p-xylene in siliceous zeolites decreases with increasing loading due to the steric hindrance between the sorbates passing each other. In the case of FAU, the p-xylene molecules prefer to be adsorbed parallel to the surface of the sodalite cage above the six-membered-ring, whereas the orientation of two xylene molecules in ZSM-5 and MCM-22 zeolites is T-shaped.
-
6247 การศึกษาการดูดซับและการแพร่ของ p-Xylene ผ่านตัวเร่งปฏิกิริยาระดับนาโนชนิด FAU, ZSM-5 และMCM-22 ด้วยระเบียบวิธี Molecular Dynamics /project-physics/item/6247-p-xylene-fau-zsm-5-mcm-22-molecular-dynamicsเพิ่มในรายการโปรด