عبور گاز هلیم از نانوگرافن نقص‌دار عاملدار شده با اتم های هیدروژن و فلوئور در حضور گاز طبیعی

نویسندگان

1 دانشکده علوم پایه ، دانشگاه آزاد واحد تهران مرکز

2 دانشکده علوم پایه ، دانشگاه آزاد واحد تهران مرکز

3 دانشکده علوم پایه ، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

doi
چکیده

در این پژوهش، بهینه­سازی گرافن نقصدار عاملدار شده با اتم­های هیدروژن و فلوئور انجام شد. برهم­کنش و نفوذ اتم گازی هلیم با چهار نانوگرافن­های نقصدار عاملدار شده بهینه شده مورد بررسی قرار گرفت. سپس، از گرافن نقص­دار مناسب به عنوان غشای انتخابی برای نفوذ گاز هلیم در حضور گازهای طبیعی حاوی 86٪ متان ، 2٪ نیتروژن ، 10٪ هیدروژن ، 1٪ هلیم و 1٪ دی اکسید کربن استفاده شد. تمام محاسبات DFT با استفاده از برنامه گوسین09 انجام شده است. در نهایت، غلظت­های ورودی و خروجی گازهای طبیعی به حفره برای تعیین مقدار هلیم تفکیک شده، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تجزیه و بررسی DFT با استفاده از (AIM) و (NBO) نشان داد که 24H90C­­ دارای بالاترین احتمال عبور هلیم را در بین گازهای طبیعی است. براین اساس این مطالعه، پیشنهاد می­شود که این نتیجه می­تواند راهکار خوبی در استخراج هلیم از گاز طبیعی در چاه­های نفت داشته باشد.