Contribution to the study of interfacial properties of confined alkanes by Monte Carlo molecular simulation.

Contribution à l'étude de propriétés interfaciales d'alcanes confinés par simulation moléculaire de type Monte Carlo.

Auriane Knorst-Fouran (1)

1 LFCR - Laboratoire des Fluides Complexes et leurs Réservoirs

This work concerns the modelling of interfacial properties of linear alkanes confined in slit pores, such as adsorbed quantities or interfacial tension by the Monte Carlo molecular simulation. The simulations were performed at various thermodynamic conditions ranging from very low pressures and temperatures to higher values typical of reservoirs. We have studied the influence of three classical interaction potentials, the effect of confinement and thermodynamic conditions on confined methane, the isosteric heat of adsorption and the phenomenon of capillary condensation. Adsorption isotherms obtained with Monte Carlo simulation were successfully compared with experimental results. This study has also underlined the impact of the porous media characterization on the estimation of adsorption. The behavior of alkanes with longer chains was also determined.

Ce travail concerne la modélisation de propriétés interfaciales d'alcanes linéaires confinés dans des pores plan/plan, telles que la quantité adsorbée ou la tension interfaciale par la simulation moléculaire de type Monte Carlo. Les calculs ont été réalisés dans les conditions thermodynamiques variées allant de pressions et températures très faibles jusqu'à des valeurs élevées rencontrées typiquement dans les réservoirs. Nous avons mené une étude de sensibilité concernant trois potentiels d'interaction classiquement utilisés, regardé l'influence du confinement géométrique et des conditions thermodynamiques sur le méthane confiné, calculé la chaleur isostérique d'adsorption et mis en évidence le phénomène de condensation capillaire. Les résultats d'isotherme d'adsorption obtenus par simulation ont été confrontés avec succès à des résultats expérimentaux. Cette comparaison a également permis de mettre en évidence l'importance de la caractérisation du milieu poreux lors de l'estimation de l'isotherme d'adsorption. Le comportement d'alcanes linéaires de plus longue chaine a également été étudié.

Mots clés: adsorption; monte carlo molecular simulation; slit pore; activated carbon; isotherm adsorption

Mots clés: phénomène d'adsorption; tension interfaciale; quantité adsorbée; charbons actifs; simulation moléculaire de type Monte Carlo; alcanes linéaires

Domaines: Physique [physics]

Auriane Knorst-Fouran. Contribution à l'étude de propriétés interfaciales d'alcanes confinés par simulation moléculaire de type Monte Carlo.. Physique [physics]. Université de Pau et des Pays de l'Adour, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00596401⟩