Adsorption of associating fluids at active surfaces: a density functional theory

We present a density functional theory (DFT) to describe adsorption in systems
 where molecules of associating fluids can bond (or associate) with
 discrete, localized functional groups attached to the surfaces, in addition to
 other fluid molecules. For such systems as water...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Condensed Matter Physics
Дата:2003
Автори: Tripathi, S., Chapman, W.G.
Формат: Стаття
Мова:Англійська
Опубліковано: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2003
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120741
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Adsorption of associating fluids at
 active surfaces: a density functional
 theory / S. Tripathi, W.G. Chapman // Condensed Matter Physics. — 2003. — Т. 6, № 3(35). — С. 523-540. — Бібліогр.: 36 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862752057212010496
author Tripathi, S.
Chapman, W.G.
author_facet Tripathi, S.
Chapman, W.G.
citation_txt Adsorption of associating fluids at
 active surfaces: a density functional
 theory / S. Tripathi, W.G. Chapman // Condensed Matter Physics. — 2003. — Т. 6, № 3(35). — С. 523-540. — Бібліогр.: 36 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Condensed Matter Physics
description We present a density functional theory (DFT) to describe adsorption in systems
 where molecules of associating fluids can bond (or associate) with
 discrete, localized functional groups attached to the surfaces, in addition to
 other fluid molecules. For such systems as water adsorbing on activated
 carbon, silica, clay minerals etc. this is a realistic model to account for surface
 heterogeneity rather than using a continuous smeared surface-fluid
 potential employed in most of the theoretical works on adsorption on heterogeneous
 surfaces. Association is modelled within the framework of first
 order thermodynamic perturbation theory (TPT1). The new theory accurately
 predicts the distribution of bonded and non-bonded species and adsorption
 behavior under various conditions of bulk pressure, surface-fluid
 and fluid-fluid association strengths. Competition between the surface-fluid
 and fluid-fluid association is analyzed for fluids with multiple association
 sites and its impact on adsorption is discussed. The theory, supported by
 simulations demonstrates that the extent and the nature of adsorption (e.g.
 monolayer) vary with the number of association sites on the fluid molecules Ми застосовуємо теорію функціоналу густини (ТФГ) до опису систем, у яких молекули асоціативних плинів можуть зв’язуватися (або
 асоціювати) з дискретними локалізованими функціональними групами, приєднаними до поверхонь, на додаток до інших молекул
 флюїду. Для таких систем як вода, що адсорбується на активованому вуглеці, кремнії, глині, це є реалістичнішою моделлю для врахування поверхневої неоднорідності, ніж використання неперервного
 липкого потенціалу поверхня-плин, що застосовується в більшості
 теоретичних робіт з адсорбції на неоднорідних поверхнях. Асоціація
 моделюється в межах першого порядку термодинамічної теорії збурень (ТТЗ1). Нова теорія дає точне передбачення розподілу зв’язаних і незв’язаних зразків і адсорбційної поведінки при різних значеннях об’ємного тиску і асоціативної взаємодії поверхня-плин і плин-плин. Проведено порівняльний аналіз між асоціативною взаємодією
 поверхня-плин і плин-плин для флюїдів зі складними асоціативними
 вузлами і обговорено їх вплив на адсорбцію. Теорія, підкріплена симуляціями, показує, що міра і природа адсорбції змінюється зі зміною кількості вузлів асоціації на молекулах флюїду.
first_indexed 2025-12-07T21:14:35Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-120741
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1607-324X
language English
last_indexed 2025-12-07T21:14:35Z
publishDate 2003
publisher Інститут фізики конденсованих систем НАН України
record_format dspace
spelling Tripathi, S.
Chapman, W.G.
2017-06-12T18:27:44Z
2017-06-12T18:27:44Z
2003
Adsorption of associating fluids at
 active surfaces: a density functional
 theory / S. Tripathi, W.G. Chapman // Condensed Matter Physics. — 2003. — Т. 6, № 3(35). — С. 523-540. — Бібліогр.: 36 назв. — англ.
1607-324X
PACS: 68.35.Dv, 68.43.-h, 68.43.De, 68.43.Fg, 71.15.Mb
DOI:10.5488/CMP.6.3.523
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120741
We present a density functional theory (DFT) to describe adsorption in systems
 where molecules of associating fluids can bond (or associate) with
 discrete, localized functional groups attached to the surfaces, in addition to
 other fluid molecules. For such systems as water adsorbing on activated
 carbon, silica, clay minerals etc. this is a realistic model to account for surface
 heterogeneity rather than using a continuous smeared surface-fluid
 potential employed in most of the theoretical works on adsorption on heterogeneous
 surfaces. Association is modelled within the framework of first
 order thermodynamic perturbation theory (TPT1). The new theory accurately
 predicts the distribution of bonded and non-bonded species and adsorption
 behavior under various conditions of bulk pressure, surface-fluid
 and fluid-fluid association strengths. Competition between the surface-fluid
 and fluid-fluid association is analyzed for fluids with multiple association
 sites and its impact on adsorption is discussed. The theory, supported by
 simulations demonstrates that the extent and the nature of adsorption (e.g.
 monolayer) vary with the number of association sites on the fluid molecules
Ми застосовуємо теорію функціоналу густини (ТФГ) до опису систем, у яких молекули асоціативних плинів можуть зв’язуватися (або
 асоціювати) з дискретними локалізованими функціональними групами, приєднаними до поверхонь, на додаток до інших молекул
 флюїду. Для таких систем як вода, що адсорбується на активованому вуглеці, кремнії, глині, це є реалістичнішою моделлю для врахування поверхневої неоднорідності, ніж використання неперервного
 липкого потенціалу поверхня-плин, що застосовується в більшості
 теоретичних робіт з адсорбції на неоднорідних поверхнях. Асоціація
 моделюється в межах першого порядку термодинамічної теорії збурень (ТТЗ1). Нова теорія дає точне передбачення розподілу зв’язаних і незв’язаних зразків і адсорбційної поведінки при різних значеннях об’ємного тиску і асоціативної взаємодії поверхня-плин і плин-плин. Проведено порівняльний аналіз між асоціативною взаємодією
 поверхня-плин і плин-плин для флюїдів зі складними асоціативними
 вузлами і обговорено їх вплив на адсорбцію. Теорія, підкріплена симуляціями, показує, що міра і природа адсорбції змінюється зі зміною кількості вузлів асоціації на молекулах флюїду.
We gratefully acknowledge the Robert A. Welch Foundation for the financial
 support of this work.
en
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
Condensed Matter Physics
Adsorption of associating fluids at active surfaces: a density functional theory
Адсорбція асоціативних флюїдів на активних поверхнях. Теорія функціоналу густини
Article
published earlier
spellingShingle Adsorption of associating fluids at active surfaces: a density functional theory
Tripathi, S.
Chapman, W.G.
title Adsorption of associating fluids at active surfaces: a density functional theory
title_alt Адсорбція асоціативних флюїдів на активних поверхнях. Теорія функціоналу густини
title_full Adsorption of associating fluids at active surfaces: a density functional theory
title_fullStr Adsorption of associating fluids at active surfaces: a density functional theory
title_full_unstemmed Adsorption of associating fluids at active surfaces: a density functional theory
title_short Adsorption of associating fluids at active surfaces: a density functional theory
title_sort adsorption of associating fluids at active surfaces: a density functional theory
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120741
work_keys_str_mv AT tripathis adsorptionofassociatingfluidsatactivesurfacesadensityfunctionaltheory
AT chapmanwg adsorptionofassociatingfluidsatactivesurfacesadensityfunctionaltheory
AT tripathis adsorbcíâasocíativnihflûídívnaaktivnihpoverhnâhteoríâfunkcíonalugustini
AT chapmanwg adsorbcíâasocíativnihflûídívnaaktivnihpoverhnâhteoríâfunkcíonalugustini