Adsorptive separation of gas mixtures in carbonaceous mesoporous material CMK-3: computer simulation

Abstract

Для модели углеродного материала CMK-3 был построен ряд модификаций с различными степенями активации поверхности, количеством и размером микропор, объемом мезопор и неровностями. Методом Монте-Карло в большом каноническом ансамбле были получены изотермы адсорбции для CO2, N2 и их смесей при 298 K в широком диапазоне давлений. На основе полученных результатов определены значения селективности рассмотренных модификаций к диоксиду углерода и выявлено влияние параметров модели CMK-3 на адсорбционную емкость материала и его селективность к углекислому газу. Показано, что рассмотренные адсорбенты могут использоваться для выделения CO2 из газовых смесей.

A number of modifications with different degrees of surface activation, number and size of micropores, volume of mesopores, and corrugations are constructed on the basis of mesoporous carbon (CMK-3) structural model. Adsorption isotherms for CO2, N2 and their mixtures at 298 K over a wide pressure range are obtained using GCMC simulation. Values of selectivity of the studied modifications to carbon dioxide were determined on the basis of the obtained results. The influence of parameters of the CMK-3 model on the adsorption capacity of the material and its selectivity to carbon dioxide is studied. From the analysis of the experimental data, it is concluded that discussed adsorbents can be used for the separation of CO2 from gas mixtures.