Cet article utilise la méthode du grand canonique Monte Carlo (GCMC), basée sur les champs de force UFF (universal force field) et TraPPE (transferable potentials for phase equilibria), pour une étude de simulation moléculaire de l'adsorption de NH3 sur ZIF-8(Zn). En combinant les résultats de simulation moléculaire avec un modèle thermodynamique de cycle frigorifique à adsorption, l'étude porte sur les performances d'adsorption et de refroidissement du couple de fluide ZIF-8(Zn)/NH3. L'étude démontre qu'à température constante, la quantité d'adsorption de NH3 sur ZIF-8(Zn) augmente avec la pression, avec des capacités d'adsorption saturée de 0,305 g/g et 0,231 g/g à 298 K et 398 K respectivement; à la même température, la chaleur totale d'adsorption augmente également avec la pression, principalement attribuée à l'augmentation de la chaleur d'adsorption liée aux interactions entre molécules de NH3, tandis que la chaleur d'adsorption entre ZIF-8(Zn) et NH3 reste relativement stable; la distribution de densité d'adsorption de NH3 dans ZIF-8(Zn) montre que NH3 est fortement adsorbé aux sites métalliques et a du mal à passer par les pores plus petits de ZIF-8(Zn), tandis que le NH3 qui traverse les canaux s'accumule à l'intérieur des cages SOD de ZIF-8(Zn); ce fluide frigorifique à adsorption offre des performances de refroidissement stables et une bonne adaptabilité à la température. Le coefficient de performance (COP) pour une température de refroidissement de 283 K (condition de ventilation) est de 0,43, et reste à 0,38 à 243 K (condition de congélation).

cycle de refroidissement par adsorption; simulation moléculaire; cadres métalliques organiques; thermodynamique; performances de refroidissement