Fractional statistics description applied to adsorption of alkane binary mixtures in zeolites

In the present paper, the multicomponent adsorption of polyatomic species is described as a fractional statistics problem, based on Haldane's statistics. Site exclusion is characterized by a "mutual exclusion matrix" g, which relates to the sizes of the different species and lattice geometry. The adsorption process has been monitored through total and partial isotherms, energy of adsorption and configurational entropy of the adsorbed phase. The thermodynamic functions calculated for a monomer-dimer mixture were applied to describe the adsorption of methane-ethane mixtures in zeolites. In the case of zero lateral interactions, the present approach was compared to the well-known ideal adsorbed solution theory. The results show that the treatment of this complex problem can be significantly simplified if looked up from the new theoretical perspective.Fil: Davila, Mara Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; ArgentinaFil: Riccardo, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; ArgentinaFil: Ramirez Pastor, Antonio Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; Argentin

Isotropic-nematic phase diagram for interacting rigid rods on two-dimensional lattices

The phase behavior of interacting rigid rods of length k (k-mers) on two-dimensional square and triangular lattices has been studied by theoretical calculations in the framework of the lattice-gas model. The process was analyzed by comparing the dependence on coverage of the free energy per site of an isotropic submonolayer of interacting k-mers fiso(θ) with that corresponding to a fully aligned (nematic) system fnem(θ). The existence of an intersection point between the curves fiso(θ) and fnem(θ), which is indicative of the occurrence of an isotropic-nematic phase transition in the adlayer, allowed us to obtain the complete (temperature, coverage, k-mer size) phase diagram of the system.Fil: Longone, Pablo Jesus. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Departamento de Física; ArgentinaFil: Davila, Mara Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Departamento de Física; ArgentinaFil: Ramirez Pastor, Antonio Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Departamento de Física; Argentin

Estudio del fenómeno de adsorción reversa en mezclas binarias considerando tamaño e interacciones laterales

Se ha observado en la adsorción de mezclas sobre superficies homogéneas que en algunos sistemas cuando se aumenta la presión una especie desplaza a otra, quedando en ocasiones sólo una de ellas presente en la superficie, esto es el fenómeno de adsorción reversa (Adsorption Preference Reversal). Este fenómeno se ha estudiado por un lado haciendo hincapié en las interacciones laterales entre moléculas adsorbidas, por medio de matriz transferencia1,2, simulación de Monte Carlo y campo medio3. Por otro lado en un trabajo posterior se estudió el mismo fenómeno considerando una mezcla k-mero/r-mero (partículas que ocupan k (r) sitios de adsorción consecutivos), mediante el cálculo exacto en una dimensión, y se mostró que si se consideraban los distintos tamaños de las moléculas, el mismo ocurría incluso sin energía de interacción lateral4. En dos dimensiones no existe solución exacta a este problema por lo que ha sido necesario proponer diversas aproximaciones5, éstas describen la adsorción de mezclas de k-meros/r-meros teniendo en cuenta el tamaño, pero la influencia de las interacciones laterales fue introducida sólo mediante la aproximación de Bragg-Williams (campo medio). En este trabajo avanzamos sobre este problema mediante la aproximación cuasi-química para mezclas kmero/r-mero con interacciones laterales atractivas y repulsivas. Se analizan las isotermas de adsorción y el cruce de isotermas parciales, dando una descripción tanto de la influencia de las interacciones laterales como del tamaño de las especies.Fil: Buchini Labayen, A. C.. Universidad Nacional de San Luis; ArgentinaFil: Davila, Mara Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; ArgentinaFil: Pasinetti, Pedro Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; ArgentinaFil: Ramirez Pastor, Antonio Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; ArgentinaVIII Encuentro de Física y Química de SuperficiesSan LuisArgentinaUniversidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés ZgrablichUniversidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Departamento de MatemáticaUniversidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Químic

Finishing the euchromatic sequence of the human genome

The sequence of the human genome encodes the genetic instructions for human physiology, as well as rich information about human evolution. In 2001, the International Human Genome Sequencing Consortium reported a draft sequence of the euchromatic portion of the human genome. Since then, the international collaboration has worked to convert this draft into a genome sequence with high accuracy and nearly complete coverage. Here, we report the result of this finishing process. The current genome sequence (Build 35) contains 2.85 billion nucleotides interrupted by only 341 gaps. It covers ∼99% of the euchromatic genome and is accurate to an error rate of ∼1 event per 100,000 bases. Many of the remaining euchromatic gaps are associated with segmental duplications and will require focused work with new methods. The near-complete sequence, the first for a vertebrate, greatly improves the precision of biological analyses of the human genome including studies of gene number, birth and death. Notably, the human enome seems to encode only 20,000-25,000 protein-coding genes. The genome sequence reported here should serve as a firm foundation for biomedical research in the decades ahead

Fractional statistical theory and use of quasi-chemical approximation for adsorption of interacting k-mers

In a recent paper [J.L. Riccardo, A. J. Ramirez-Pastor, F. Romá, Phys. Rev. Lett. 94 (2004) 186101], a new fractional statistical theory of adsorption (FSTA) based on Haldane's statistics was presented. Later [M. Dávila, F. Romá, J.L. Riccardo, A.J. Ramirez-Pastor, Surf. Sci. 600 (2006) 2011], a generalization of the classical quasi-chemical approximation (QCA) was developed in which the adsorbate can occupy more than one adsorption site. In this paper, we describe the statistical thermodynamics of interacting polyatomic adsorbates (k-mers) on homogeneous surfaces, by combining FSTA and QCA. The main thermodynamic functions are obtained in terms of two parameters, g and a, which are related directly to the spatial configuration of a polyatomic molecule in the adsorbed state. Analysis of simulated and experimental results have been carried out in order to (i) explore the reach and limitations of the theoretical model and (ii) evince the physical significance of g and a.Fil: Davila, Mara Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; ArgentinaFil: Riccardo, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; ArgentinaFil: Ramirez Pastor, Antonio Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; Argentin

Exact statistical thermodynamics of alkane binary mixtures in zeolites: New interpretation of the adsorption preference reversal phenomenon from multisite-occupancy theory

The rigorous statistical thermodynamics of mixtures of polyatomic species adsorbed on one-dimensional substrates is presented. The thermodynamic functions calculated for a monomer-dimer mixture are applied to describe the adsorption of methane-ethane mixtures in zeolites. The theoretical formalism reproduces the main features of the system, showing that the displacement of ethane by methane at higher pressures, a phenomenon known as Adsorption Preference Reversal, is the result of the difference of size (or number of occupied sites) between the adsorbed species.Fil: Davila, Mara Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; ArgentinaFil: Riccardo, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; ArgentinaFil: Ramirez Pastor, Antonio Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; Argentin

Adsorption in one-dimensional channels arranged in a triangular structure: Theory and Monte Carlo simulations

Adsorption thermodynamics of interacting particles adsorbed on one-dimensional channels arranged in a triangular cross-sectional structure is studied through Bragg-Williams approximation (BWA), Monte Carlo (MC) simulations and the recently reported Effective Substates approximation (ESA) [J.L. Riccardo, G. Zgrablich, W. A. Steele, Appl. Surf. Sci. 196 (2002) 138]. Two kinds of lateral interaction energies have been considered: (1) wL, interaction energy between nearest-neighbor particles adsorbed along a single channel and (2) wT, interaction energy between particles adsorbed across nearest-neighbor channels. We focus on the case of repulsive transversal interactions (wT > 0), for which a rich variety of ordered phases are observed in the adlayer, depending on the value of the parameters kB T / wT (being kB the Boltzmann constant) and wL / wT. Comparisons between analytical data and MC simulations are performed in order to test the validity of the theoretical models. Appreciable differences can be seen for the different approximations, ESA being the most accurate for all cases.Fil: Davila, Mara Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; ArgentinaFil: Pasinetti, Pedro Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; ArgentinaFil: Nieto, Félix. Universidad Nacional de San Luis; ArgentinaFil: Ramirez Pastor, Antonio Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto de Física Aplicada "Dr. Jorge Andrés Zgrablich"; Argentin

Phase behavior of attractive k-mers on two-dimensional lattices: a study from quasi-chemical approximation

The phase behavior of attractive linear rigid k-mers on two-dimensional lattices was studied by theoretical and simulation calculations in the framework of the lattice-gas model. Combining (i) the analytical expression for the partition function of non-interacting k-mers, and (ii) a generalization of the classical quasi-chemical approximation (QCA) in which the adsorbate can occupy more than one adsorption site, the main thermodynamic functions of the system were explicitly obtained. It was found that, for temperatures below a certain condensation temperature, the system undergoes a first-order phase transition which is observed as a clear discontinuity in the adsorption isotherms. The transition was studied in detail by calculating the temperature–density phase diagrams. Comparisons with analytical data from Bragg–Williams approximation and Monte Carlo simulations were performed in order to test the validity of the theoretical model. The results obtained allowed us not only to analyze the effect of introducing the lateral interactions by following the configuration-counting procedure of the QCA, but also to discuss the consequences of choosing the configurational factor associated to adsorption of non-interacting k-mers from different models developed to treat the multisite occupancy adsorption problem.Fil: Longone, Pablo Jesus. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Física Aplicada; ArgentinaFil: Davila, Mara Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Física Aplicada; ArgentinaFil: Riccardo, Jose Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Física Aplicada; ArgentinaFil: Ramirez Pastor, Antonio Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Física Aplicada; Argentin

A semiempirical model for adsorption of binary mixtures

The statistical thermodynamics of polyatomic species mixtures adsorbed on two-dimensional lattices was developed based on generalization of the semiempirical approximation for the adsorption of single components [Romá, F. et al., Langmuir, 2006, 22, 3192–3197]. In this scheme, the partial adsorption isotherms are obtained using a correction function C with combining tilde], which relates to the conditional probability of finding the ith empty site to a lattice with i − 1 already vacant sites. This approximation allows us to write a new theoretical model using a combination of the correction functions corresponding to exact 1-D calculations and the Guggenheim–DiMarzio approach. Finally, comparisons with MC simulations and experimental data of methane–ethane and ethane–propylene mixtures on activated carbon are used to test the accuracy and reliability of the proposed model. The obtained results indicate that the new thermodynamic description is significantly better than the existing theoretical models developed to treat adsorption of interacting binary mixtures of polyatomics.Fil: Matoz Fernandez, Daniel Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Física Aplicada; ArgentinaFil: Ramirez Pastor, Antonio Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Física Aplicada; ArgentinaFil: Pasinetti, Pedro Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Física Aplicada; ArgentinaFil: Davila, Mara Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Física Aplicada; Argentin

Computer simulation and detailed mean-field approximation applied to adsorption on nanoparticles

Adsorption thermodynamics of interacting particles adsorbed on icosahedral and truncated octahedral nanoparticles was studied by a detailed mean-field approximation and Monte Carlo simulations. The nanoparticle is tackled as a multivariate surface, where different types of adsorption sites occur according to coordination with nearest neighbors. In addition, lateral couplings between the adsorbed particles are considered. The analysis covers a wide range of interactions, extending from physical to strong chemical bonds, and different sizes and shapes of nanoparticles.Fil: Pinto, Oscar Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Santiago del Estero; ArgentinaFil: Lopez de Mishima, B.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Santiago del Estero; ArgentinaFil: Davila, Mara Veronica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Física Aplicada; ArgentinaFil: Ramirez Pastor, Antonio Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Física Aplicada; ArgentinaFil: Leiva, Ezequiel Pedro M.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Instituto de Investigaciones En Físicoquímica de Córdoba; ArgentinaFil: Oviedo, Oscar Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Córdoba. Instituto de Investigaciones En Físicoquímica de Córdoba; Argentin