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dc.creatorSegatto, Carla Adriane Ramos
dc.date.accessioned2017-05-04
dc.date.available2017-05-04
dc.date.issued2013-02-08
dc.identifier.citationSEGATTO, Carla Adriane Ramos. Computational study of the distribution of water in carbon nanotubes induced pressure gradient. 2013. 66 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2013.por
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/9228
dc.description.abstractIn this work we present a computational study of the properties of water transport across membranes formed of carbon nanotubes (CNT) armchair with different diameters, when subjected to pressure gradients 80-400 MPa. This study was made through the implementation of the method of molecular dynamics code NAMD. The model adopted for our simulation consists of a unit cell containing water molecules that will cross through the reverse osmosis process, 9 carbon nanotubes 20Å in length, using the periodic boundary conditions. The results show a quadratic dependence of the flow on the diameter of the nanotubes. CNT in smaller diameters, the dependence of the flow on the pressure applied is small. This behavior differs for larger diameter nanotubes, where the flow increases linearly with pressure. When analyzing the mean square displacement (MSD) as a function of the diameter of the CNT, we found the occurrence of a regime of ballistic diffusion for all cases. The effect of CNT on the diameter of MSD for the same pressure gradient indicates differences between the coefficients of diffusion of the bulk water and CNT. We found evidence of the occurrence of a non-Fickian transport for this condition of confinement. The analysis flow of water molecules suggests that the CNT membranes can apparently be competitive systems with existing techniques and used on the market for water purification.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.formatapplication/pdfpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectNanotubos de carbonopor
dc.subjectDinâmica molecularpor
dc.subjectOsmose reversapor
dc.subjectGradiente de pressãopor
dc.subjectCarbon nanotubeseng
dc.subjectMolecular dynamicseng
dc.subjectReverse osmosiseng
dc.subjectPressure gradienteng
dc.titleEstudo computacional da difusão de água em nanotubos de carbono induzida por gradiente de pressãopor
dc.title.alternativeComputational study of the distribution of water in carbon nanotubes induced pressure gradienteng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoNeste trabalho apresentamos um estudo computacional das propriedades de transporte da água através de membranas formadas por nanotubos de carbono (NC) armchair de diferentes diâmetros, quando submetidos a gradientes de pressão de 80 a 400 MPa. A realização deste estudo se deu através da implementação do método de Dinâmica Molecular ao código NAMD. O modelo adotado para a nossa simulação consta de uma célula unitária contendo moléculas de água que irão atravessar, através do processo de osmose reversa, 9 nanotubos de carbono de 20Å de comprimento, valendo-se das condições periódicas de contorno. Os resultados obtidos demonstram uma dependência quadrática do fluxo com o diâmetro dos nanotubos. Em NC de diâmetros menores, a dependência do fluxo com a pressão aplicada é pequena. Este comportamento difere para nanotubos de diâmetros maiores, onde o fluxo aumenta linearmente com a pressão. Quando analisado o deslocamento quadrático médio (MSD) como função do diâmetro dos NC, verificamos a ocorrência de um regime de difusão balístico para todos os casos. O efeito do diâmetro dos NC sobre o MSD, para um mesmo gradiente de pressão, indica diferenças entre os coeficientes de difusão da água bulk e NC. Foram encontradas evidências de ocorrência de um transporte não Fickiano para esta condição de confinamento. A análise da vazão das moléculas de água sugere que as membranas de NC podem, aparentemente, ser sistemas competitivos com as técnicas já existentes e utilizadas no mercado para purificação de água.por
dc.contributor.advisor1Silva, Leandro Barros da
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4775871P0por
dc.contributor.referee1Dorneles, Lucio Strazzabosco
dc.contributor.referee1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4795059E0por
dc.contributor.referee2Machado, Marcelo Pereira
dc.contributor.referee2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4707567A5por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2104259119822570por
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.departmentFísicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApor


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