Resumen

Se presenta un modelo de dinámica molecular basado en el potencial de Lennard-Jones, la fuerza de interacción entre dos partículas, la difusión molecular y la función de distribución radial (RDF). La difusión del ion hidratado, desencadenada tanto por mecanismos de Grotthuss como vehiculares, se utiliza para estudiar la transferencia de protones en Nafion 117. Se analizan los mecanismos de transferencia de iones hidratados y los efectos de la temperatura, el contenido de agua en la membrana y el campo eléctrico sobre la difusión del ion hidratado. Los resultados de la simulación de dinámica molecular concuerdan con los de la bibliografía. Los resultados de la modelización muestran que cuando el contenido de agua en el Nafion 117 es bajo, el H3O es el principal ion de transferencia entre los diferentes iones hidratados. Sin embargo, a mayor contenido de agua, el ion hidratado en forma de H (H2O)2 es el principal ion de transferencia. También se observa que el grupo de ácido sulfónico cargado negativamente como punto fortificado facilita la transferencia de protones en el Nafion 117 mejor que la molécula de agua libre. La difusión del ion hidratado puede mejorarse aumentando la temperatura de la celda, el contenido de agua en el Nafion y la intensidad del campo eléctrico.

• Materias:Reacciones químicas Propiedades fisicoquímicas Química analítica Química de los alimentos Química sostenible
• Subjects:Chemical reactions Chemicophysical properties Analytical chemistry Food chemistry Sustainable chemistry
• Palabras claves:ion hidratado, ion de transferencia principal, contenido de agua, nafion, difusión, transferencia de protones, mecanismos de transferencia de iones hidratados, resultados de simulación de dinámica molecular, diferentes iones hidratados, intensidad del campo eléctrico
• Keywords:hydrated ion, main transfer ion, water content, nafion, diffusion, proton transfer, hydrated ion transfer mechanisms, molecular dynamic simulation results, different hydrated ions, electric field intensity