ESTUDIO TEÓRICO DE UNA MEMBRANA DE ÓXIDO DE GRAFENO PERMEABLE A GASES PRESENTES EN EL GAS NATURAL

Abstract

A partir del siglo XXI, las aplicaciones de tamices moleculares de Materiales con Base en Grafeno (MBG) han crecido enormemente, debido a que éstos pueden retener compuestos moleculares en su estructura. Además, el grado de retención en los MBG se puede modificar con la funcionalización del grafeno con grupos hidroxilos, permitiendo el paso libre a ciertas sustancias y reteniendo otras. Por otra parte, pese a que se sabe que los MBG presentan propiedades de permeabilidad, se desconoce cómo podrían ser las interacciones en estos materiales y mezclas de metano/mercaptanos que están presentes en el gas natural. En este trabajo se evaluó la permeabilidad y retención de un tamiz poroso de grafeno y de un tamiz poroso de óxido de grafeno, empleados en la separación de metano de los mercaptanos mediante simulaciones de Dinámica Molecular. En los resultados presentados, se vio que el metano posee un mayor flujo molecular a través de los tamices de grafeno en comparación a los mercaptanos. Asimismo, los mercaptanos presentan mayor afinidad a los tamices, provocando la retención de estos gases cuando se ponían en contacto con los materiales tamizadores. Estos datos se analizaron mediante la fracción molar, los perfiles de la densidad, el desplazamiento cuadrático medio y el coeficiente de difusión.