Uso de dinâmica molecular para a análise da fisissorção de gases em líquidos iônicos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Neumann, Jessé Guilherme Mariano
• Orientador(a): Stassen, Hubert Karl
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Dinâmica molecular; Líquidos iônicos; Gases
• Palavras-chave em Inglês: Molecular Dynamics; CH4; N2; CO2; Physisorption; Ionic liquids
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/190190

Processos de captura, separação e armazenamento de gases possuem importância ambiental (no que se refere principalmente ao efeito estufa) e industrial (devido à relação de tais processos com o tratamento de gás natural). Tratando-se, particularmente, da captura e armazenamento de CO2, as metodologias atualmente empregadas apresentam certos obstáculos operacionais, muitos dos quais podem ser superados através do uso de líquidos iônicos em tais processos. Entretanto, as possibilidades de síntese de líquidos iônicos são inúmeras, e portanto é indispensável a elucidação das relações entre estrutura e capacidade de sorção e separação de dióxido de carbono. Este trabalho teve como proposta o uso de Dinâmica Molecular clássica para analisar aspectos de fisissorção dos gases CO2, N2 e CH4 em quatro líquidos iônicos baseados no cátion 1-n-butil-3-metilimidazólio (acetato de 1-n-butil-3-metilimidazólio, prolinato de 1-n-butil-3-metilimidazólio, brometo de 1-n-butil-3-metilimidazólio e tetrafluoroborato de 1-n-butil-3-metilimidazólio). Considerando-se a capacidade coordenante dos ânions com relação a CO2, brometo e tetrafluoroborato apresentaram as melhores performances; levandose em conta a habilidade de separar CO2 de N2 e de CH4, os líquidos contendo estes ânions também tiveram melhor desempenho. No entanto, considerando a capacidade de sorção de CO2, o desempenho parece estar relacionado ao número de sítios em cada ânion que podem atuar como base de Lewis; assim, também neste quesito, o líquido contendo o ânion tetrafluoroborato foi a melhor opção. Foi concluído que, para se obter boa fisissorção e boa seletividade, é desejável que o ânion seja pequeno e possua vários sítios de coordenação.