Évaluation et application d'une méthode DFT pour la séparation CO2/N2 avec des zéolithes

La capture des espèces gazeuses toxiques dans les gaz d'échappement provenant de sources anthropiques telles que les moteurs diesel ou essence, les centrales à charbon, la postcombustion, la production de biogaz à partir de déchets, etc. est devenue une priorité dans la prévention des risques professionnels. L'adsorption gaz-solide est une technique bien connue, qui est largement utilisée dans l'industrie et dans nos sociétés actuelles. Son efficacité dépend notamment des propriétés du matériau choisi. L'objectif du présent article est de valider une méthodologie basée sur la théorie de la fonction de la densité (DFT) corrigée par la dispersion périodique pour le criblage de matériaux efficaces pour l'adsorption de gaz. La DFT permet d'étudier l'efficacité et la sélectivité des adsorbants en utilisant plusieurs modèles. Notre méthodologie a été évaluée à l'aide du modèle chimique bien connu de l'adsorption (CO2/N2) sur différentes zéolites faujasites échangées. Tous les sites cationiques de la supercage faujasite ont été considérés pour l'adsorption du gaz, et pour le calcul de l'enthalpie d'adsorption. La validation des résultats DFT a été effectuée avec des isothermes d'adsorption expérimentales en utilisant deux approches, la méthode de Langmuir et la méthode isostère. Nos résultats montrent que les résultats expérimentaux et de modélisation sont étroitement corrélés.