شبيه سازي ديناميك ملكولي ذخيره سازي هيدروژن در نانو ذرات FeTi و نانو لوله هاي كربني تك لايه (SWNT)

Study of Hydrogen Adsorption on FeTi and Single-Walled Carbon Nan tube (SWCN) Using Molecular Dynamic Simulation

يافتن روشي مناسب براي ذخيره سازي مقدار زيادي گاز هيدروژن و با ايمني لازم براي استفاده در خودروها و ساير تجهيزات همچنان توجه مراكز پژوهشي انرژي و محيط زيست را به خود جلب نموده است. در اين پژوهش با انجام شبيه سازي ديناميك ملكولي (MD) ميزان هيدروژن جذب شده در سيستم نانو ذرات FeTi و نانو لوله ها كربني تك لايه (SWNT) در محدوده دمايي 100-60 كلوين، با محاسبه مقدار جذب هيدروژن (?)، آنتالپي جذب (q) و انرژي اتصال (e)، در فشار هاي متفاوت مورد بررسي قرار گرفت. ميزان جذب هيدروژن در فشار حداكثر 10مگا پاسكال ودماي 60 درجه كلوين براي لايه اول جذب روي نانو ذرات FeTi 28/0 تا 35/0و درون SWNT دربيشترين قطر انتخاب شده 08/0 به دست آمد. بنابراين مي توان نتيجه گرفت كه نانو ذرات FeTi مواد جديد و مناسبتري جهت استفاده در پيل هاي سوختي به عنوان ذخيره ساز گاز هيدروژن هستند.

Finding a new method for storage of huge amount of hydrogen gas with the proper safety manners for using in vehicles and other equipments has attracted the environmental and energy researching centers attention. In this research by using molecular dynamics simulation the adsorption isotherms of molecular hydrogen on FeTi nano particles system and Single-Walled Carbon Nanotube (SWCN) at several temperatures ranging from 60 to 100 K by calculation of Adsorption coverage. Iso-steric heat, and binding energy were studied at different temperatures and pressures. The amount of Hydrogen adsorbed at the pressure: 10 MPa and temperature: 60 K for the first layer on the FeTi nano particles was gained between0.28 to 0.35 and inside the SWNT in highest chosen diagonal was 0.008. Consequently the FeTi nano particles can be used as a new and suitable material in order to storage the hydrogen gas in fuel cells.