مطالعه نظری ساختار و ویژگی های آب محصورشده در ‏ساختارهای نانولوله ای

پایان نامه
چکیده

در بخش نخست، گذار فاز آب درون نانولوله ی کربنی(9و9) با تغییر دما با مدل سازی چندمقیاسی، از ‏شبیه سازی مکانیک مولکولی (‏md‏) تا نظریه تابعیت چگالی (‏dft‏)، مطالعه شده است. ابتدا، محاسبات ‏md‏ گذار فاز آب با تغییر دما را اثبات نمود. سپس، محاسبات اوربیتال پیوندی طبیعی (‏nbo‏)، ‏طیف سنجی رزنانس چهارقطبی هسته (‏nqr‏) و رزنانس مغناطیسی هسته (‏nmr‏) نشان دادند که دو ‏نوع پیوند هیدروژنی متفاوت سبب تشکیل نانولوله های یخی می شوند. سپس، تأثیر محصورکنندگی بر ‏نانولوله ی یخی و برخی خوشه های آب با پارامترهای ‏nmr‏ و ‏nqr، که به صورت تجربی قابل حصول ‏هستند، تحلیل شد. این یافته ها امید به استفاده از پارامترهای ‏nmr‏ و ‏nqr‏ برای بررسی گذار فاز در ‏محیط نانو ‏ ها را تقویت نمودند. ‏ در بخش دوم، پیکربندی، چگالی ظاهری، پیوند هیدروژنی و جهت گیری آب محصورشده در ‏نانولوله های کربید سیلیکون (‏swsicnt‏) با شبیه سازی ‏md‏ مطالعه شده و نخستین مدل سازی برای ‏پیش بینی چگالی آب در این سامانه ها ارائه شده است. مولکول های آب محصورشده درون ‏swsicntها، بسته به قطر نانولوله ها، می توانند ساختارهای سیم- مانند، لایه ای و یا توده ای تشکیل ‏دهند. جهت گیری گشتاور دوقطبی مولکول های آب اولین نشانه از تأثیر کایرالیته بر پیکربندی آب ‏محصورشده و چگونگی نفوذ آن است.‏ در بخش پایانی، ابتدا سازوکار نفوذ آب درون ‏swsicntهای مطالعه و برای نخستین بار روشن ‏گردید که نفوذ آب درون ‏swsicntهای باریک، سریع تر است و سازوکار متفاوتی نسبت به انواع ‏کربنی دارد. سپس، تأثیر تغییر دما بر ویژگی های ایستایی و پویای آب درون ‏swsicntها مطالعه شد. ‏نتایج این بخش همگی حاکی از گذار فاز‏ مرتبه اول آب محصورشده در این نانولوله ها هستند و نشان ‏می دهند که دمای ذوب نانولوله های یخی محصورشده درون ‏swsicntها از نمونه های متناظر کربنی ‏کمتر است. بنابراین این سامانه ها می توانند در محیط های با دمای پایین آب را مایع نگه دارند.‏

منابع مشابه

مطالعه ویژگی های ساختاری، سطحی و مغناطیسی نانوکامپوزیت نانولوله های کربنی/ آهن اکسید

در این پژوهش نانولوله­ های کربنی آراییده شده با نانوذره­ های آهن اکسید به روش هم رسوبی هم ­زمان و با نسبت ­های نمک اولیه 2 به 1 و 4 به 1  سنتز شد. به منظور بررسی ویژگی­ های ساختاری، سطحی و مغناطیسی با استفاده از آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی عبوری، پسماند مغناطیسی، تبدیل فوریه فروسرخ، رامان، پراش پرتو x، جذب ـ واجذب نیتروژن و محاسبه مقدارهای نقطه بار صفر مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجه­ های به ...

متن کامل

مطالعه نظری اثرهای کرنش بر فاکتور آروماتیسیته نانولوله های تک دیواره بورنیترید زیگزاگ

در این پژوهش، اثرهای آروماتیسیته بر ویژگی ­های الکترونی نانولوله­ های تک دیواره بورنیترید زیگزاگ در طی کرنش مورد بررسی قرار گرفته است. ساختارها در سطح B3LYP/6-31+G(d)  بهینه­ سازی شده ­اند. در طی فرایند کرنش، اتم­های بورو نیتروژن در دو لایه انتهایی نانولوله ثابت نگه داشته شده...

متن کامل

مطالعه ویژگی و ساختار نقوش سردر بناهای کاشی‌کاری‌شده در شیراز

دوره قاجار یکی از دوره‌های درخشان معماری ایران است که در آن سردرها از جمله موضوعاتی است که به‌طور عمده برای تزیین بنا استفاده شده است. سردر یکی از عناصر معماری است که قابلیت بیان اعتقادات سازنده بنا را دارد. دوره قاجار، دوره نوآوری و تحولات جدید در هنر و معماری ایران است. از جمله این تحولات، رابطه فزاینده با غرب است که به دنبال آن تأثیرات مستقیم بر هنر و معماری، به ویژه تزیینات بناها دیده می‌شو...

متن کامل

مطالعه مقایسه ای اثر نانوآلومینا و نانولوله های کربنی بر پایداری گرمایی، استحکام چسبندگی و شکل شناسی چسب های اپوکسی

نانوپرکننده­ ها به علت خواص مکانیکی عالی برای بهبود خواص ماتریس­ های پلیمری در کاربردهای کارآمد به­ کار گرفته می­ شوند. به ­تازگی رزین­ های اپوکسی­ تقویت شده با نانومواد برای مصارف چسب بسیار مورد توجه قرار گرفته ­اند. در این پژوهش، اثر %5/1 وزنی از تقویت­ کننده ­های مختلف نظیر نانوآلومینا، نانو­لوله ­های کربنی چنددیواره و نیز نانوسیلیکا و تالک بر استحکام چسبندگی شکل­ شناسی و پایداری گرمایی چسب­...

متن کامل

مطالعه نظری ساختار و ویژگی های الکترونیکی روتیل تیتانیم دی اکسید برای بهبود کارایی سلول های خورشیدی

باتوجه به ماهیت فرایند فوتو ولتائیک در سلول های خورشیدی، مواد جاذب نور تنها سطح انرژی خاصی از فوتون را جذب می کنند. بنابراین، تنظیم شکاف انرژی نیم رساناها در سلول های خورشیدی حائز اهمیت است. در این مقاله ساختار و ویژگی های الکترونیکی نقطه ی کوانتومی تیتانیم دی اکسید به عنوان تابعی از اندازه برای بهبود بازده سلول های خورشیدی با استفاده از روش آغازی بررسی شده است و از سوی دیگر ویژگی های ساختاری ا...

متن کامل

مروری بر ساختار و ویژگی های نانوکامپوزیت های پلیمر / گرافن

گرافن به عنوان یک ماده ی دو بعدی با نانو ساختاری متشکل ازتک لایه های اتم کربن و خواص ذاتی چشم گیر و فوق العاده ی مکانیکی ، الکتریکی ، حرارتی و سدکنندگی ، از قابلیت های فراوانی برای کاربرد در زمینه های مختلف خصوصا نانوکامپوزیت های پلیمری برخوردار است . با وجود عمر بسیار کوتاه ، امروزه گرافن به عنوان پیشتاز عرصه ی نانو مطرح شده و با کشف خواص گوناگون آن تحول شگرفی در علم نانو در حال وقوع است . گرا...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده علوم پایه

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023