Adsorption et diffusion d'une vapeur de Lennard-Jones dans de la silice microporeuse

Les propriétés d'une vapeur diluée de Lennard-Jones en contact avec un milieu microporeux adsorbant sont étudiées à l'aide de techniques de Monte Carlo dans l'ensemble grand-canonique et de dynamique moléculaire. La structure volumique du système microporeux est modélisée comme un ensemble de sphères solides interconnectées réparties de manière aléatoire, et les interactions vapeur/surface sont traitées de deux manières : (i) à l'aide d'un potentiel d'interaction continu et lisse et (ii) à l'aide d'un modèle moléculaire pour la structure de surface du solide. La représentation du solide microporeux employée dans ces simulations est choisie pour se conformer de manière réaliste aux propriétés volumiques et de surface du gel de silice. Les résultats obtenus à partir des simulations comprennent les coefficients de partage à l'équilibre, les diffusivités et les propriétés microscopiques associées. En comparant ces résultats aux données expérimentales disponibles, il est démontré que les propriétés des gaz non polaires simples dans la silice microporeuse peuvent être prédites avec une précision raisonnable. Cela est particulièrement vrai lorsque la structure moléculaire de la surface de la silice est prise en considération.