RT info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
T1 El vehículo de hidrógeno. Simulaciones de Monte Carlo-Metrópolis del almacenamiento de hidrógeno en IRMOF-8
A1 Pérez Martínez, David
A2 Universidad de Valladolid. Facultad de Ciencias
K1 IRMOF-8
K1 Monte Carlo-Metrópolis
K1 MOFs
AB En este trabajo de  fin de grado se desarrollará el estudio, análisis eimplementación de los MOFs (Metal-Organic Frameworks), para elalmacenamiento del hidrógeno.El almacenamiento del hidrógeno es un punto clave en la economía delhidrógeno, que tiene como objetivo llevar a cabo una transición hacia unmundo más respetuoso con el medio ambiente. Se realizará un repaso de lasituación actual del hidrógeno y de sus futuras aplicaciones.Por sus grandes superfi cies específicas, sus bajas densidades y suversatilidad, los MOFs, se presentan como materiales que pueden mejorarlas capacidades gravimétricas y densidades volumétricas del hidrógeno. La finalidad es reducir las altas presiones necesarias para almacenarlo porcompresión, para que el proceso sea más e ciente. Concretamente se va aestudiar el IRMOF-8, un derivado del MOF-5 (o IRMOF-1) con fórmulaZn4O(ndc)3, estructura cúbica, parámetro de red de 30.0915 A y volumende celda unitaria 27248 A³ [1].Se va a trabajar con simulaciones de Monte Carlo-Metrópolis, paracalcular las capacidades gravimétricas y densidades volumétricas de lasmoléculas de hidrógeno almacenadas. La temperatura de las simulacionesserá de 77 K y se va a hacer un barrido de 0 a 10 MPa. El conjunto usadoes el gran canónico, en el que el potencial químico, la temperatura y elvolumen permanecen constantes. Se añaden, quitan y mueven moléculas dehidrógeno buscando alcanzar el equilibrio termodinámico.Las simulaciones se van a realizar para el IRMOF-8 sin interpenetrado eIRMOF-8 con interpenetrado. Se extraerán conclusiones de como afecta lacantidad extra de material adsorbente al almacenamiento de hidrógeno. Losresultados se cotejarán con los obtenidos experimentalmente [2]. En elartículo [3] se discuten posibles razones por las que el IRMOF-8 tienemenor capacidad gravimétrica de la esperada; en base a este artículo y a lainformación que nos aportan las simulaciones, se va a formalizar unahipótesis sobre los resultados experimentales de la capacidad gravimétricadel hidrógeno en el IRMOF-8. Se van a comparar las capacidadesgravimétricas del hidrógeno en el IRMOF-8 y en el MOF-5, por ser dosMOFs con topología similar, y así analizar cómo afecta el parámetro de red,y el volumen de la celda a la capacidad gravimétrica.El potencial utilizado en las simulaciones es el potencial de Lennard-Jones. Se va a representar la energía potencial en el eje z de la celda, junto conel histograma de las posiciones de las moléculas de hidrógeno almacenadastomando como referencia el eje z. Con estos gráfi cos vamos a discutir comoles ha afectado el interpenetrado.
YR 2021
FD 2021
LK https://uvadoc.uva.es/handle/10324/50712
UL https://uvadoc.uva.es/handle/10324/50712
LA spa
DS UVaDOC
RD 17-jul-2024