Termodinámica molecular de adsorción de fluidos empleando la teoría de funcionales de la densidad
Resumen
La adsorción de fluidos es la adhesión de moléculas de un fluido, ya sea simple o complejo, a una superficie sólida. Este fenómeno es superficial, ya que el fluido adsorbido no penetra ni se disuelve en la matriz o superficie sólida. La adsorción ha sido un tema de fundamental interés en diversas áreas del conocimiento, como la física y la química. En este trabajo, realizamos una revisión del fenómeno de adsorción de fluidos empleando la teoría clásica de funcionales de la densidad (DFT, por sus siglas en inglés). Proporcionamos una breve descripción de conceptos básicos relacionados con DFT, tales como potenciales de interacción, funcionales de la densidad, perfiles de densidad, e isotermas de adsorción. Finalmente, discutimos las perspectivas futuras de la teoría de funcionales de la densidad, incluyendo su aplicación en el estudio de la adsorción de fluidos complejos como el agua, dióxido de azufre e hidrógeno en materiales adsorbentes sólidos de gran interés, como los sólidos nanoestructurados, entre los que destacan las redes metal-orgánicas. Estos materiales han abierto nuevas posibilidades en la optimización de procesos industriales y en la exploración de aproximaciones teóricas robustas como la DFT.
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Mi J., Tang Y., Zhong C., Li Y.-G., Prediction of phase behavior of nanoconfined Lennard-Jones fluids with density functional theory based on the first-order mean spherical approximation, J. Chem. Phys. 124, pp. 144709(1)-144709(7), 2006. DOI: 10.1063/1.2191490
Tang Y., First-order mean-spherical approximation for interfacial phenomena: A unified method from bulk-phase equilibria study, J. Chem. Phys. 123, pp. 204704(1)-204704(7), 2005. DOI: 10.1063/1.2121707
Obeso J. L., López-Cervantes V. B., Flores C. V, García Carvajal C., Garduño-Albino C. E., Peralta R. A., Trejos V. M., Huerta L., Ibarra I. A., Solis-Ibarra D., Cordero-Sánchez S., Portillo-Vélez N. S., Esparza Shulz J. M., APTES functionalization in SBA-15: effect on SO2 capture and detection applications, Dalton Transactions, 1, 1-10, 2024. DOI: /10.1039/ D4DT01283F
Trejos V., Pizio O., Sokołowski S., Adsorption and phase behavior of water-like fluid models with square-well attraction and site-site association in slit-like pores: Density functional approach, J. Chem. Phys., 149, pp. 134701(1)-134701(14), 2018. DOI: 10.1063/1.5047018
Trejos V., Pizio O., Sokołowski S., On the theoretical description of the liquid-vapor coexistence of water-like models with square-well attraction and site-site chemical association, Fluid Phase Equilib. 473, pp. 145-153, 2018. DOI: 10.1016/j. fluid.2018.06.005
Trejos V., Sokołowski S., Pizio O.,On the phase behavior of model fluids with square-well attraction in slit-like pores. Density functional approach, Fluid Phase Equilibria, 483 pp. 92-100, 2019. DOI: 10.1016/j.fluid.2018.11.005
Trejos V., Pizio O., Sokołowski S., On the interdigitation of molecular brushes and solvation force upon adsorption of water in slit-like pores with grafted chains. Density functional approach, J. Chem. Phys. 151, pp. 064704(1)-064704(13), 2019. DOI: 10.1063/1.5116128
Trejos V., Aguilar M., Sokołowski S., Pizio O., Towards the description of water adsorption in slit-like nanochannels with grafted molecular brushes. Density functional theory, Cond. Matt. Phys. 23, pp. 23604(1)-23604(17), 2020. DOI: 10.5488/ CMP.23.23604.
