• Título:  STUDY OF INHOMOGENEOUS FLUIDS IN SLIT-LIKE SYSTEMS AND DISORDERED POROUS MEDIA
• Autor:  GALLARDO SANZ, ALBERTO
• Universidad:  Universidad Nacional de Educación a Distancia
• Departamento:  Física fundamental
• Fecha de Lectura:  19/02/2015
• Programa de doctorado:  FÍSICA DE SISTEMAS COMPLEJOS
• Dirección: 
  • GARCÍA ALMARZA, NOE (DIRECTOR)
  • ESPAÑOL GARIGOS, PEP (TUTOR/PONENTE)
• Tribunal: 
  • RUBIO ÁLVAREZ, MIGUEL ÁNGEL (PRESIDENTE)
  • González Noya, Eva (SECRETARIO)
  • MEDEROS MARTÍN, LUIS FERNANDO (VOCAL)
• Descriptores: 
  • FISICA DE COLOIDES
  • MECANICA ESTADISTICA
  • GASES
  • LIQUIDOS
• Resumen:
  La teoría de fluidos clásicos ha proporcionado las técnicas necesarias con las que poder comprender la estructura microscópica y termodinámica de gases y líquidos. Los fluidos inhomogéneos se caracterizan por el hecho de que sus partículas están sometidas a la influencia de campos externos o superficies interfaciales. Como consecuencia de la presencia de estos agentes perturbadores, el promedio de la densidad del fluido se convierte en una propiedad dependiente de la posición, a diferencia de lo que ocurre con los fluidos homogéneos donde el promedio de la densidad permanece constante. Además, los fluidos inhomogéneos presentan propiedades físicas diferentes por ello suscitan un gran interés tanto teórico como tecnológico. Un ejemplo representativo de estos sistemas inhomogéneos son los fluidos confinados, en los que el movimiento de sus partículas está limitado por las supercies de las cavidades porosas. Desde un punto de vista teórico el efecto de estas estructuras confinantes puede describirse por medio de un campo externo. Esta tesis se centra en el estudio de fluidos confinados en sistemas con estructura "slit pore" y sistemas desordenados. La tesis se divide en tres partes y en ellas se estudian sistemas diferentes. En la primera de ellas se ha llevado a cabo un estudio de modelado y simulación de procesos de adsorción de ciertas moléculas en arcillas con pilares intercalados (PILCs) [1]. Las PILCs son unos materiales microporosos que se sintetizan a partir de ciertas arcillas a las que se someten a un proceso de pilarización. Con este proceso se consigue un material con una estructura microporosa térmica y químicamente estables. El estudio de esta clase de materiales ha suscitado un gran interés debido a las posibles aplicaciones industriales en las que pueden ser utilizados, por ejemplo en procesos catalíticos, en almacenamiento y separación de gases [2]. En este trabajo se ha realizado el estudio de dos familias de muestras procedentes de las arcillas Wyoming y Porto Santo, cuya síntesis y posterior caracterización ha sido llevada a cabo por los grupos experimentales colaboradores. El objetivo de este estudio es poder explicar los resultados de los experimentos de adsorción, y con ello conseguir una interpretación microscópica de las cantidades de adsorbato y densidades de empaquetamiento alcanzadas, entendiendo como influyen las propiedades estructurales de las PILCs y comprendiendo el papel que juegan los diferentes tipos de interacciones en los procesos de adsorción. La primera parte del estudio [3] se ha dedicado al modelado de la estructura microporosa de las PILCs y al estudio de la influencia que tienen las diferentes propiedades estructurales (ej. separación interlaminar, diámetro de pilar y densidad de pilares) en la accesibilidad de las moléculas de adsorbato. La siguiente parte del estudio se ha centrado en la simulaciones de los experimentos de adsorción [4], utilizando para ello los mismos adsorbatos, nitrógeno, tolueno y mesitileno. En este estudio se han propuesto dos modelos de interacción adsorbato-PILC. Unos de los modelos describe la interacción adsorbato-pilar como una interacción puramente repulsiva a corta distancia. Mientras que el otro modelo además de considerar las mismas interacciones repulsivas a corto alcance también considera otras interacciones atractivas a largas distancias. Comparando los resultados de las simulaciones con la información aportada por los experimentos de adsorción hemos podido comprobar que el modelo que considera interacciones atractivas a largo alcance obtiene resultados más satisfactorios. Además, se ha podido demostrar que las muestras que poseen separaciones entre láminas semejantes al tamaño de las moléculas de adsorbato obtienen densidades de empaquetamiento mayores. Con el objetivo de obtener información acerca de la estructura de las moléculas de adsorbato, en concreto del tolueno, se llevaron a cabo experimentos de difracción de neutrones