Este artigo utiliza o método Monte Carlo do grande canônico (grand canonical Monte Carlo, GCMC), baseado nos campos de força UFF (universal force field) e TraPPE (transferable potentials for phase equilibria), para realizar um estudo de simulação molecular da adsorção de NH3 no ZIF-8(Zn). Combinando os resultados da simulação molecular com um modelo termodinâmico do ciclo de refrigeração por adsorção, investigaram-se as propriedades de adsorção e o desempenho de refrigeração do par de fluido ZIF-8(Zn)/NH3. O estudo mostrou que, sob condições isotérmicas, a quantidade de NH3 adsorvida pelo ZIF-8(Zn) aumenta com o aumento da pressão, alcançando capacidades de adsorção saturadas de 0,305 g/g e 0,231 g/g a 298 K e 398 K, respectivamente; à mesma temperatura, o calor total de adsorção também aumenta com a pressão, principalmente devido ao aumento do calor de adsorção causado pelas interações entre moléculas de NH3, enquanto o calor de adsorção entre ZIF-8(Zn) e NH3 permanece relativamente estável; os resultados da distribuição da densidade de adsorção de NH3 no ZIF-8(Zn) indicam que o NH3 é amplamente adsorvido nos sítios metálicos e tem dificuldade para passar pelos canais com poros de diâmetro relativamente pequeno em ZIF-8(Zn), e o NH3 que passa com sucesso pelos canais se acumula dentro das gaiolas SOD do ZIF-8(Zn); este fluido refrigerante de adsorção apresenta desempenho de refrigeração estável e boa adaptabilidade à temperatura. O coeficiente de desempenho (COP) para uma temperatura de refrigeração de 283 K (condição de ventilação) é 0,43, e ainda pode alcançar 0,38 a 243 K (condição de congelamento).

ciclo de refrigeração por adsorção; simulação molecular; estruturas metal-orgânicas; termodinâmica; desempenho de refrigeração