Simulación numérica de reacciones químicas catalizadas. Report as inadecuate




Simulación numérica de reacciones químicas catalizadas. - Download this document for free, or read online. Document in PDF available to download.



Utilizando el método de simulación Monte Carlo se estudió la cinética de la reacción 2CO O2 -andgt; 2CO2 sobre nanopartículas de Pt110. Estas partículas exhiben superficies con estructuras 1 × 2 y 1 × 1 que corresponden a las fases α y β, respectivamente. En la simulación se considera que la reacción sigue el mecanismo de Langmuir- Hinshelwood. La velocidad de producción del CO2 depende de la presión parcial de CO, PCO y exhibe dos puntos criticos ξ1 y ξ2 en los cuales se presentan transiciones de fase de primer y segundo orden. Estos dos puntos definen una zona reactiva. Por fuera de este intervalo la producción de CO2 es nula debido a que la superficie del catalizador se encuentra saturada por la adsorción de oxígeno PCO andlt; ξ1 y de monóxido de carbono PCO andgt; ξ2. En estado estacionario y en cualquier punto del intervalo ξ1,ξ2 la superficie del catalizador está parcialmente cubierta con partículas de CO y O. En este caso, los adsorbatos se organizan de manera natural sobre la superficie sin seguir un criterio de regularidad evidente y obedecen un principio de autosemejanza, responsable de la formación de estructuras fractales. En este trabajo se determina, usando el método de conteo por cajas la dimensión fractal D de la distribución de adsorbatos en la zona reactiva como función de PCO. Además, se muestra el efecto de considerar en el modelo de la reacción, los procesos de difusión y desorción del CO., The kinetics of the 2CO O2 -andgt; 2CO2 reaction on Pt100 nanoparticles was studied using the Monte Carlo simulation method. These particles present surfaces with 1×2 and 1×1 structures, which correspond to α and β phases, respectively. The reaction is considered as following a Langmuir-Hinshelwood type mechanism. The CO2 production rate depends on the CO partial pressure and shows two critical points ξ1 and ξ2 in which first and second order kinetic transitions occur. These points define a reactive zone. Outside this interval the CO2 production is zero because the catalyser’s surface is saturated by the adsorption of O PCO andlt; ξ1 and CO PCO andgt; ξ2. In steady state and on any point in the ξ1,ξ2 interval the surface of the catalyser is partially covered with CO and O particles. In this case, the adsorbates organize themselves in a natural way on the surface without following an evident regularity criterion, and obeying a self-similarity principle, responsible for the fractal structures formation. In this work the fractal dimension D of adsorbate distributions in the reactive zone was determined as a function of the CO partial pressure. The fractal dimension was calculed using the box counting method. It is also shown the effect of both, CO diffusion and desorption on the fractal dimension.

Tipo de documento: Artículo - Article

Palabras clave: Oxidación del CO, Simulación Monte Carlo, Catálisis., CO oxidation, Monte Carlo simulation, Catalysis.





Source: http://www.bdigital.unal.edu.co


Teaser



momento Revista de Fı́sica, No 35, Diciembre 2007 1 SIMULACIÓN NUMÉRICA DE REACCIONES QUIMICAS CATALIZADAS L.
D.
López-Carreño1 y G.
Nuñez2 1 Grupo de Materiales con Aplicaciones Tecnológicas, GMAT.
Departamento de Fı́sica, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá D.C., Colombia. 2 Grupo de Nuevos Materiales.
Universidad del Magdalena, Santa Marta, Colombia Resumen Utilizando el método de simulación Monte Carlo se estudió la cinética de la reacción 2CO O2 → 2CO2 sobre nanopartı́culas de Pt(110).
Estas partı́culas exhiben superficies con estructuras (1 × 2) y (1 × 1) que corresponden a las fases α y β, respectivamente.
En la simulación se considera que la reacción sigue el mecanismo de LangmuirHinshelwood.
La velocidad de producción del CO2 depende de la presión parcial de CO, PCO y exhibe dos puntos criticos ξ1 y ξ2 en los cuales se presentan transiciones de fase de primer y segundo orden.
Estos dos puntos definen una zona reactiva.
Por fuera de este intervalo la producción de CO2 es nula debido a que la superficie del catalizador se encuentra saturada por la adsorción de oxı́geno (PCO ξ1 ) y de monóxido de carbono (PCO ξ2 ).
En estado estacionario y en cualquier punto del intervalo (ξ1 , ξ2 ) la superficie del catalizador está parcialmente cubierta con partı́culas de CO y O.
En este caso, los adsorbatos se organizan de manera natural sobre la superficie sin seguir un criterio de regularidad evidente y obedecen un principio de autosemejanza, responsable de la formación de estructuras fractales.
En este trabajo se determina, usando el método de conteo por cajas la dimensión fractal D de la distribución de adsorbatos en la zona reactiva como función de PCO .
Además, se muestra el efecto de considerar en el modelo de la reacción, los procesos de difusión y desorción del CO. Palabras claves: Oxidación del CO, Simulación Monte Carlo, Catálisis. L.D.
López-Carreño: ...






Related documents