مطالعه ی سینتیکی ازن کافت برخی از ترکیبات آلی در حضور نانوکاتالیزگر روی اکسید با استفاده از شبیه سازی سینتیک مونت کارلو

امروزه آلودگی ناشی از ترکیبات آلی سمی در محیط های آبی، برای سلامت انسان و محیط زیست یک نگرانی جدی است. برای حذف این آلاینده ها چندین روش مورد بررسی قرار گرفته است که یکی از آن ها اکسیداسیون می-باشد. از ازن با توجه به توانایی بالای آن در اکسیداسیون آلاینده های آلی استفاده می شود .ازن کافت یک روش مناسب برای حذف آلودگی محسوب می شود. اما تحقیقات نشان می دهد که استفاده از ازن به تنهایی نمی تواند سرعت و بازده ی بالایی داشته باشد. ازن کافت و اکسیداسیون را می توان با استفاده از یک کاتالیزگر مناسب توسعه داد. کاربرد نانو ذرات فلزات واسطه به عنوان کاتالیزگر بسیار مورد توجه قرار گرفته است در نانو ذرات، کسر مهمی از اتم های ذره با ابعاد نانومتر در سطح قرار دارند. این خاصیت در فرآیند هایی که پارامتر میزان مساحت سطح بر آن ها تاثیرگذار است، مانند کاتالیزگری تاثیر به سزایی دارد. نسبت سطح به حجم بیشتر نانو کاتالیزگر ها در مقایسه با سایر کاتالیزگر ها، کارایی آن ها را افزایش داده است. چرا که فعالیت نانو کاتالیزگر ها بیشتر و استفاده از آن ها برای فرآیند های شیمیایی مطلوب تر می باشد. یافتن مکانیسم واکنش ها به درک بهتر و تجزیه و تحلیل آن ها کمک می کند. با پیشرفت توان محاسباتی رایانه های امروزی نقش تئوری شبیه سازی و مدل سازی در درک و توسعه ی واکنش ها اهمیت روز افزون یافته است. یکی از این روش های محاسباتی، شبیه سازی است. شبیه سازی تقلید از یک فرآیند واقعی است که ویژگی های کلیدی آن فرآیند را دارا می باشد. شبیه سازی های رایانه ای سه دسته هستند. شبیه سازی اتفاقی و جبری، شبیه سازی پیوسته و ناپیوسته و شبیه سازی موضعی یا توضیعی. برای نمونه می توان به شبیه سازی سینتیکی مونت کارلو اشاره کرد که از انواع شبیه سازی اتفاقی می باشد. روش مونت کارلو یک الگوریتم محاسباتی است که از نمونه گیری تصادفی برای محاسبه ی نتایج استفاده می کند. روش های مونت کارلو برای شبیه سازی سیستم های فیزیکی و ریاضی به کار می رود. شبیه سازی سینتیک مونت کارلو ابزار قدرتمندی است که به شبیه سازی مکانیسم واکنش ها و بررسی پارامتر های سینتیکی آن ها می پردازد .این شبیه سازی علاوه بر توصیف نتایج آزمایشگاهی رفتار سیستم را تحت شرایطی که هنوز در آزمایشگاه انجام نشده است، پیش بینی می کند. یافتن مکانیسم انواع واکنش کمک می کند بتوانیم با دید عمیق تر نگاه کرده و واکنش هایی را که نقش موثر تری در مکانیسم دارند کنترل کنیم. هدف از این تحقیق، یافتن مکانیسم و پارامتر های سینتیکی ازن کافت برخی از ترکیبات آلی در حضور نانو-کاتالیزگر روی اکسید می باشد. در این پروژه مکانیسم واکنش ازن کافت برخی ترکیبات آلی در غلظت های مختلف نانو-کاتالیزگر روی اکسید، با استفاده از روش شبیه سازی سینتیک مونت کارلو به دست خواهد آمد. سپس پارامتر های سینتیکی فرآیند با توجه به داده های تجربی مورد بررسی قرار خواهد گرفت تا تطابق خوبی بین داده های تجربی و محاسباتی به وجود آید. در نهایت با توجه به نتایج به دست آمده، اثر غلظت مواد اولیه بر روی سرعت واکنش مورد بررسی قرار خواهد گرفت