Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

Korean Chemical Society (대한화학회)
권호 표지

Monte Carlo Simulation on the Adsorption Properties of Ethane and Propane in Zeolite L

제올라이트 L 중 에탄과 프로판의 흡착성질에 대한 몬테칼로 시뮬레이션

  • Moon, Sung Doo (Department of Chemistry, Pukyong National University) ;
  • Choi, Dai Ung (Department of Chemical Engineering, Dongui University) ;
  • Kim, Yang (Department of Chemistry, Pusan National University)
  • 문성두 (부경대학교 자연과학대학 화학과) ;
  • 최대웅 (동의대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 김양 (부산대학교 자연과학대학 화학과)
  • Published : 19980200
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Abstract

The adsorption of ethane and propane in $K^{+}$ ion exchanged zeolite L has been studied using grand canonical ensemble Monte Carlo simulation. $CH_3$ and $CH_2$ groups of sorbate molecule were considered as pseudoatoms in calculation of potential, and the bond lengths and bond angles within a molecule were fixed during simulation. Average number of molecules per unit cell, number density of molecules in zeolite, distribution of molecules per unit cell, average potential per sorbate molecule, and isosteric heats of adsorption were calculated, and these results were compared with experimental results. For ethane the simulation results agreed considerably well with experimental ones over a wide range of temperature. The average potential of sorbate molecule decreased slowly with the increase of amounts sorbed in zeolite.

칼륨이온이 교환된 제올라이트 L중 에탄과 프로판의 흡착 성질을 그랜드 카노니칼 앙상블 몬테칼로 시뮬레이션을 이용하여 연구하였다. 퍼텐셜 계산에서 흡착분자의 $CH_3\;와\; CH_2$그룹을 하나의 유사원자로 고려하였으며, 분자 내의 결합길이와 결합각도는 시뮬레이션 과정에서 고정시켰다. 단위세포당 평균 분자수, 단위세포당 분자들의 분포, 제올라이트 중 분자의 수밀도, 흡착 분자의 평균 퍼텐셜, 그리고 등량흡착열을 계산하였고, 이들을 실험 결과와 비교하였다. 에탄의 시뮬레이션 결과는 넓은 온도 범위에서 실험값과 상당히 잘 일치하였다. 에탄과 프로판 분자의 퍼텐셜은 흡착량의 증가에 따라 천천히 감소하였다.

Keywords

References

  1. J. Chem. Phys. v.21 Metropolis, N.;Rosenbluth, A. W.;Rosenbluth, M. N.;Teller, A. H.;Teller, E.
  2. Mol. Phys. v.42 Soto, J. L.;Myers, A. L.
  3. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 v.85 Woods, G. B.;Rowlinson, J. S.
  4. Mol. Phys. v.73 Van Tassel, P. R.;Davis, H. T.;McCormick, A. V.
  5. J. Phys. Chem. v.97 Snurr, R. Q.;Bell, A. T.;Theodorou, D. N.
  6. Bull. Korean Chem. Soc. v.16 Suh, S. H.;Kim, W. C.;Ha, K. R.;Kim, S. C.;Heo, N. H.;Gubbins, K. E.
  7. Zeolites v.15 Nivarthi, S. S.;Van Tassel, P. R.;Davis, H. T.;McCormick, A. V.
  8. Mol. Phys. v.62 Panagiotopoulos, A. Z.
  9. Mol. Phys. v.63 Panagiotopoulos, A. Z.;Quirke, N.;Stapleton, M.;Tildesley, D. J.
  10. J. Phys. Chem. v.98 Smit, B.;Siepmann, J. I.
  11. Mol. Phys. v.85 Smit, B.
  12. J. Phys. Chem. v.100 Bates, S. P.;van Well, W. J. M.;van Santen, R. A.;Smit, B.
  13. Bull. Korean Chem. Soc. v.18 Moon, S. D.;Miyano, Y.
  14. Zeolites v.3 Newell, P. A.;Rees, L. V. C.
  15. J. Chem. Phys. v.97 Laso, M.;de Pablo, J. J.;Suter, V. W.
  16. Chem. Phys. Letters v.142 Derouane, E. G.
  17. Mol. Phys. v.62 Peterson, B. K.;Gubbins, K. E.
  18. J. Chem. Eng. Japan v.28 Nitta, T.;Yoneya, J.
  19. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 v.74 Bezus, A. G.;Kiselev, A. V.;Lopatkin, A. A.;Du, P. Q.
  20. J. Phys. Chem. v.82 Dunfield, L. G.;Burgess, A. W.;Scheraga, H. A.
  21. Surface Sci. v.12 Barrer, R. M.;Lee, J. A.
  22. Mol. Phys. v.29 Adams, D. J.
  23. Computer Simulation of Liquids Allen, M. P.;Tildesley, D. J.
  24. Mol. Phys. v.37 Nicolas, J. J.;Gubbins, K. E.;Streett, W. B.;Tildesley, D. J.
  25. Applied Statistical Mechanics Reed, T. M.;Gubbins, K. E.