شبیه سازی دینامیک مولکولی فرایند نمک زدایی غشایی

در این کار تحقیقاتی، به طور نظری به بررسی دفع نمک از غشاء با اختلاف دمای دو مخزن در محدوه فشارهای متفاوت پرداخته شده است. در ابتدا یک سیستم نمک زدایی غشایی شبیه سازی شد. این سیستم شبیه سازی شده دارای دو مخزن (مخزن پایین و مخزن بالا) می باشد و همچنین این سیستم (جعبه شبیه سازی) به سه ناحیه تقسیم شده است که با صفحات گرافن از یکدیگر جدا شده اند. قسمت پایین شامل آب و یون های سدیم و کلر، قسمت وسط شامل صفحات گرافن و نانو لوله سیلیکا و قسمت بالایی که شامل آب تصفیه شده می باشد.این شبیه سازی ها با استفاده از ۷۰۱۵ مولکول آب و ۶۱ یون سدیم و همین تعداد یون کلر (معادل ۳/۵ درصد وزنی آب) تحت شرایط مرزی متناوب با گام زمانی ۱ فمتو ثانیه و شعاع قطع پتانسیل ۱۳ آنگستروم انجام شد. سیستم مورد مطالعه جزء دسته ی نمک زدایی غشایی می باشد و از درون غشاء مورد نظر، در اثر اختلاف دما و فشار دو مخزن بالا و پایین آب به صورت مایع عبور می کند از بین فشارهای به کار برده شده برای شبیه سازی، محدوده فشار ۰/۱-۰/۳ بار به دلیل عدم عبور مولکول های غیر فرار معدنی (نمک ها) از مخزن بالا و شار بیشتر آب، به عنوان شرایط بهینه انتخاب شد. در انتها، نمودار تابع توزیع شعاعی اتم های هیدروژن-هیدروژن، اکسیژن-اکسیژن و هیدروژن-اکسیژن آب بررسی شده است.

Keywords:

شبیه سازی دینامیک مولکولی , نمک زدایی غشایی , گرافن , سیلیکای مزو متخلخل