view in publisher's site

Monte Carlo and Molecular Dynamics Simulations of Clay Mineral Systems

This chapter is focused on reviewing molecular dynamics and Monte Carlo simulations of greenhouse gases’ interactions with swelling clay minerals. This chapter unfolds with the results of simulations on stepwise expansion of interlayer in hydrated montmorillonite. Next, an overview of the simulation data on carbon dioxide intercalation in clays is given with respect to structural changes, transport properties, thermodynamics, spectroscopic characteristics, sorption behavior at the basal clay surfaces, and surface wettability changes in CO2-brine-mineral systems. Effects of the chemical nature of interlayer ions, as well as charge density and its distribution within clay layers on carbon dioxide/water intercalation and interaction with clay surfaces, are discussed. Then, results of methane interaction with hydrated swelling clays are presented. The discussion is centered around the formation of gas hydrate phase in the interlayer under suitable pressure and temperature conditions. Dynamic nature of hydrate cages encapsulating methane molecules is considered together with a mechanism of their formation in interlayer. A shift of the equilibrium pressure and temperature conditions in comparison with bulk phase is attributed to distortion of hydrate lattice in clay and to finite pore space. Finally, intercalation of the carbon dioxide/methane molecules in interlayer is reviewed through competitive adsorption of the binary mixture on clay surfaces.

شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی و مونت کارلو سیستم‌های معدنی کلی

این فصل بر بررسی دینامیک مولکولی و شبیه‌سازی‌های مونت کارلو از فعل و انفعالات گازهای گلخانه‌ای با کانی‌های رسی انبساطی تمرکز دارد. این فصل با نتایج شبیه‌سازی‌ها بر روی انبساط گام‌به‌گام بین لایه‌ای در مونت موریلونیت هیدراته آشکار می‌شود. سپس، مروری بر داده‌های شبیه‌سازی در مورد میان لایه‌ای شدن دی‌اکسید کربن در خاک رس با توجه به تغییرات ساختاری، خواص حمل و نقل، ترمودینامیک، ویژگی‌های طیف‌سنجی، رفتار جذب در سطوح رسی پایه و تغییرات ترشوندگی سطح در سیستم‌های آب شور - معدنی CO۲ داده شده‌است. اثرات ماهیت شیمیایی یون‌های بین لایه‌ای، همچنین چگالی بار و توزیع آن در لایه‌های خاک رس بر بین لایه‌ای شدن دی‌اکسید کربن / آب و تعامل با سطوح خاک رس، مورد بحث قرار گرفته‌است. سپس، نتایج تعامل متان با خاک رس انبساطی هیدراته ارائه می‌شود. بحث حول تشکیل فاز هیدرات گازی در لایه میانی تحت فشار و شرایط دمایی مناسب متمرکز شده‌است. ماهیت دینامیک قفس‌های هیدرات که مولکول‌های متان را در خود جای می‌دهند همراه با مکانیزم تشکیل آن‌ها در لایه داخلی در نظر گرفته می‌شود. تغییر فشار تعادلی و شرایط دمایی در مقایسه با فاز توده‌ای به تغییر شبکه هیدرات در خاک رس و فضای منافذ محدود نسبت داده می‌شود. در نهایت، میانگیری مولکول‌های کربن دی‌اکسید / متان در بین لایه‌ای از طریق جذب رقابتی مخلوط دوتایی بر روی سطوح خاک رس بررسی می‌شود.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.