Efeito de diferentes campos de força para MIL-101(Cr) e R-170 na predição da adsorção via simulação molecular.

A crescente conscientização acerca dos impactos ambientais decorrentes das atividades humanas tem impulsionado, de forma significativa, o desenvolvimento de tecnologias voltadas à mitigação desses efeitos, com ênfase em estratégias destinadas à redução de gases poluentes na atmosfera. Neste trabalho, investiga-se de maneira sistemática a modelagem das isotermas de adsorção do fluido refrigerante R-170 (etano) no MOF MIL-101(Cr), empregando simulações Monte Carlo no ensemble grande canônico (GCMC). A influência dos campos de força utilizados para o fluido e para o sólido, bem como da regra de combinação empregada para obter os parâmetros de interação sólido-fluido e fluido-fluido no ambiente confinado, foi avaliada. Os campos de força do tipo átomos unidos (United Atoms - UA) NERD e TraPPE e o campo de força do tipo todos os átomos (All Atoms - AA) foram utilizados para descrever o R-170. As regras de combinação Size-Weighted (SW) e Lorentz-Berthelot (LB) foram utilizadas para a obtenção dos parâmetros do potencial de Lennard-Jones entre átomos diferentes. As simulações do tipo GCMC foram realizadas no software Cassandra, utilizando o campo de força Slater-Kirkwood (SKFF) para a descrição do adsorvente. Os resultados das diferentes combinações foram comparados com dados previamente publicados de isotermas experimentais e simuladas, obtidas utilizando o campo de força Dreiding+UFF. Os resultados indicaram que, enquanto a combinação do campo de força Dreiding (sólido) + TraPPE-UA (R-170) + regra de combinação LB apresentou a melhor descrição da isoterma experimental a baixas pressões (P < 1 bar), a combinação SKFF (sólido) + TraPPE-UA (R-170) + regra de combinação SW apresentou a melhor descrição da isoterma experimental em médias e altas pressões (P > 1 bar).