فرآیندهای جداسازی همواره در علوم و صنایع از اهمیت وی‍ژه ای برخوردار می باشند و روش های گوناگونی جهت جداسازی مواد، مورد استفاده قرار می گیرد. از گازها به مقدار زیادی در صنایع مختلف استفاده می شود و این مورد ضرورت خالص سازی و جداسازی گازها از مخلوط گازی را بیشتر مشخص می کند. امروزه فناوری غشایی به علت هزینه بسیار پایین،کم بودن حجم عملیاتی و همچنین به دلیل تمیز بودن آن نسبت به سایر روشهای جداسازی و پایین بودن حجم عملیاتی مورد توجه صنایع نفت، گاز و پتروشمی قرار گرفته است و سالانه هزینه های بسیار بالایی برای تحقیق در این زمینه صرف می شود. پلیمر های رسانا به دلیل خواص منحصر به فردشان در کنترل کردن حجم آزاد بین زنجیرهای پلیمری، مورد توجه قرار گرفته اند. برای ساخت غشاء های جداسازی گاز در این پلیمرها با انجام عملیات تقویت، تقویت زدایی و تقویت مجدد می توان فاصله بین زنجیرها را به گونه ای تنظیم کرد که غشای مورد نظر تنها برای یک گاز تراوا باشد. در این تحقیق از پلی آنیلین که یک پلیمر رساناست استفاده شد. به علت ترد بودن غشاءهای حاصل از این پلیمر ابتدا تحقیقی بر روی عوامل موثر بر وزن مولکولی که طبیعتاً بر مقاومت مکانیکی غشاء موثر است انجام گرفت. برای این منظور عواملی که در هنگام سنتز با خواص پلیمر از جمله وزن مولکولی و مقاومت مکانیکی غشاء مرتبط بود شناسایی شد و در سطوح مختلف به روش طراحی آزمایشها مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. سپس پلیمری که غشاء حاصل از آن دارای بالاترین مقاومت مکانیکی بود انتخاب شد و غشاءهایی از آن ساخته شد. یکی از این غشاءها به همان صورت سنتز شده نگه داشته شد و بقیه آنها با 4 اسید تقویت کننده h2so4 ، hno3 ، hcl و amps تحت عملیات تقویت، تقویت زدایی و تقویت مجدد قرار گرفتند. غشاءهای ساخته شده با 4 گاز o2، n2، co2 و ch4 مورد آزمایش عبورپذیری گاز قرار گرفتند و در نهایت اثر نوع تقویت کننده و میزان تقویت شدن بر عبور پذیری این گازها مورد بررسی قرار گرفت. نتیجتاً بالاترین انتخاب پذیری غشاء ها در حالت تقویت مجدد و بالاترین عبورپذیری ها در حالت تقویت زدایی به دست آمد ضمن این که اثر نوع تقویت کننده به این صورت بود که با بزرگ شدن اندازه یون اسید (cl-,no3-,so42-) عبورپذیری کاهش و انتخاب پذیری افزایش می یافت. این نتایج با نمودار رابسون مقایسه شد و در مورد اکسیژن و نیتروژن نتیجه های این آزمایش ها بالای خط رابسون قرار گرفت

در تحقیق حاضر، ?-آمیلاز حاصل از باسیلوس سابتیلیس بر روی سطح سیلیکاژل، از طریق برقراری پیوند کووالانسی تثبیت شد و سپس اثر میدان مغناطیسی ایستا (mt13) برتثبیت و فعالیت ?-آمیلاز (تثبیت شده و آزاد) در دمای c°25 و phهای مختلف (0/6، 5/6، 9/6و 6/7) مورد بررسی قرار گرفت. ?-آمیلاز (آنزیم آزاد( و واکنش آنزیم-سوبسترا (آنزیم آزاد و تثبیت شده) به ترتیب برای مدت 100 دقیقه و 5/1 دقیقه در دمای c°25 در معرض میدان مغناطیسی (mt13) قرار گرفتند و با نمونه های کنترلی که در معرض میدان مغناطیسی قرار نگرفته بودند مقایسه شدند. فعالیت و پارامترهای سینتیکی (km, vmax, kcat, kcat/km) در ph های مختلف بررسی شدند. بیشترین فعالیت آنزیم آزاد در 5/6=ph بدست آمد در حالی که این مقدار برای آنزیم تثبیت شده به 9/6=ph انتقال یافت. نتایج حاکی از آن است که فعالیت آنزیم آزاد در حضور میدان مغناطیسی کاهش می یابد و هنگام اعمال میدان مغناطیسی در زمان انجام واکنش آنزیم-سوبسترا این کاهش مشهودتر از زمانی است که آنزیم در معرض میدان قرار گرفته است، در حالی که برای آنزیم تثبیت شده، میدان مغناطیسی باعث افزایش فعالیت آنزیم شد. میدان مغناطیسی همچنین باعث افزایش فعالیت آنزیم تثبیت شده در میدان هم می شود یعنی مقدار km برای ?-آمیلاز تثبیت شده بیشتر از آنزیم آزاد است که علت آن را می توان به محدودیت نفوذ سوبسترایی نسبت داد.

در این تحقیق مدل سازی qsar روی فعالیت آنتی توموری کمپلکس های فلزیfe(???)-salen مورد مطالعه قرار گرفته است. داده های تجربی یعنی فعالیت آنتی توموری این ترکیبات (به عنوان ic50) روی سلول های mcf7 از کارهای قبلی جمع آوری شده است. بهینه سازی ساختار سه بعدی این ترکیبات در سطح(( dft(b3lyp/lanl2dz) انجام شده است. توصیف گرها با نرم افزارهای dragon ,gaussian و aim محاسبه شده اند. مطالعه رابطه ساختار و فعالیت توسط روش های خطی و غیر خطی انجام شده است . شبکه عصبی به عنوان روش غیر خطی به کار رفته است و مهم ترین توصیف گرها با الگوریتم anfis انتخاب شده اند. نتایج، توانایی بالای مدل غیرخطی ann-anfis در پیش بینی فعالیت بیولوژیکی سری جدیدی ازاین ترکیبات را نشان می دهد. بر اساس این مطالعه، فعالیت آنتی توموری این ترکیبات اساساً وابسته به پارامترهای فضایی و طبیعت و موقعیت استخلافها روی لیگاند سالن است. بررسی ها نشان می دهند با افزایش حلقه های آروماتیک در پل بین گروه های دی آمینو، فعالیت آنتی توموری کمپلکس افزایش می یابد. استخلاف هایی با خصلت چربی دوستی بیشتر روی لیگاند سالن نیز باعث افزایش خصلت آنتی توموری می شوند. از طرف دیگر، به نظر می رسد که تغییر در حجم و تغییر در پارامترهای فضایی مانع عبور لیگاند از غشای سلولی می شوند، بنابراین این دو پارامتر باید بهینه گردد. با تغییر لیگاند دوم از کلر به ترکیبات هتروسیکلی نیتروژنی، خصلت آنتی توموری افزایش می یابد ولی اثر آن کم تر از تغییر در لیگاند سالن است. آنالیزهای nbo نشان می دهند رابطه خوبی بین فعالیت آنتی توموری و درصد یونی بودن پیوند بین fe(salen) با کلر یا ترکیبات هتروسیکلی وجود دارد، به طوری که با افزایش پارامتر یونی بودن، فعالیت آنتی توموری افزایش می یابد. بدین طریق کمپلکس های فلزی جدید با خصلت آنتی توموری مطلوب طراحی شد.

در این مطالعه، تأثیر ساختار دوم پروتئین بر روی قدرت اسیدی سه ساختار مختلف رندوم، مارپیچ آلفا و صفحات بتای اسیدهای آمینه باردار مثبت لیزین و هیستیدین در زنجیره پلی پپتیدی 8 گلایسین، بررسی شده است. برای این منظور، از نرم افزار محاسباتی گوسین 9 با روش های آغازین hf و نظریه تابعی چگالی b3lyp برای فاز گازی و از مدل حلال پوشی cpcm/uff برای فاز محلول و مجموعه پایه 6-31g(d)استفاده شده است. دو چرخه ترمودینامیکی که روش مستقیم و روش انتقال پروتون نامیده می شوند برای به دست آوردن ثابت تفکیک اسیدی مورد استفاده قرار گرفته اند. بعد از انجام محاسبات و آنالیز داده های به دست آمده مشخص شد که روش انتقال پروتون نسبت به روش مستقیم از صحت و دقت بیشتری برخوردار است. در ترکیب هیستیدین، قدرت اسیدی ساختارهای صفحات بتا، مارپیچ آلفا و رندوم به ترتیب کاهش می یابد، در صورتی که قدرت اسیدی در ترکیب لیزین از ترتیب مارپیچ آلفا، صفحه بتا و رندوم پیروی می کند. میزان خطا از مقدار pka تجربی در این دو ترکیب 2± واحد pka است. برای به دست آوردن دلیل اختلاف از مقدار تجربی، از آنالیز ساختاری، اوربیتال پیوند طبیعی (nbo) و اتم در مولکول (aim) استفاده شده است. محاسبات ساختاری نشان داد که علت این پدیده تشکیل پیوند هیدروژنی در ساختارهای مارپیچ آلفا و صفحه بتا می باشد. آنالیز nbo نشان داد که یکی از دلایل عمده افزایش خاصیت اسیدی در فاز محلول افزایش انرژی غیر مستقر(?e delocal) در ساختار اسید خنثی نسبت به اسید باردار مثبت است. برای آگاهی از قدرت پیوند هیدروژنی محاسبات اتم در مولکول انجام شد که نشان دهنده افزایش قدرت پیوند هیدروژنی در ساختار صفحه بتا نسبت به مارپیچ آلفا و رندوم در ترکیب هیستیدین و ساختار مارپیچ آلفا نسبت به صفحه بتا و رندوم در ترکیب لیزین می باشد. مطالعه دانسیته بار الکترونی و لاپلاسین آن نیز این نتایج را تأیید می کند.

در این پروژه مکانیسم و سینتیک واکنش پیرولیز ترکیبات پیرازولین بررسی شد. محاسبات پارامترهای فعال سازی و ترمودینامیکی به چهار روش b3lyp, mp2, pbepbe و b3pw91 با مجموعه پایه 6-311++g (d, p) انجام شد که نتایج حاصل از b3lyp/6-311++g (d, p) با اطلاعات تجربی مطابقت بیشتری دارد. محصولات واکنش پیرولیز ترکیبات سیکلوپروپان ، الفین های مربوطه و نیتروژن می باشند. بهترین مکانیسم برای تشکیل سیکلوپروپان و تولید الفین به ترتیب مکانیسم رادیکالی و هماهنگ با حالت گذار حلقوی چهار عضوی است. نتایج محاسباتaim ، nbo و اثرات ایزوتوپی نیز موید مکانیسم های مذکور می باشند. بدین صورت که با استفاده از روش های اتم در مولکول میزان تشکیل و شکست پیوند در حالت گذار محاسبه شده و آنالیز بارهای طبیعی، حرکت جفت الکترون های پیوندی را در تشکیل حالت های مولکولی و رادیکالی تأیید می کنند. جایگزینی هیدروژن با دوتریوم دو مقدار متفاوت را نشان می دهد که بیانگر حرکت اتم هیدروژن در تشکیل الفین و عدم انتقال آن برای تشکیل سیکلوآلکان ها متناظر است. استخلاف آلکیل روی پیرازولین باعث تغییراتی در انرژی فعال سازی می شود. بدین ترتیب که هر چه تعداد آلکیل روی کربن های متصل به نیتروژن بیشتر شود، انرژی فعال سازی کاهش بیشتری دارد.

در این پژوهش، تعدادی ترکیب فسفر-کلر با فرمول های xc(o)nhp(o)cl2 x]=cf3، ccl3، cf2cl و[ch2cl ، 4-ch3-c6h4nhp(o)cl2 ، 4-ch3-c6h4s(o)2nhp(o)cl2 و [4-ch3-c6h4nh]2p(o)cl تهیه و برای سنتز فسفر آمیدهای با فرمول ccl3c(o)nhp(o)y ] [nh(ch2)3nh=y (1) و [nhch2c(ch3)2ch2nh=y] (2)، [h2n(ch2ch3)2][4-ch3-c6h4s(o)2nhp(o)n(ch2ch3)2].h2o (3)، 4-ch3-c6h4nhp(o)[n(ch3)(ch2c6h5)]2 (4)، [4-ch3-c6h4nh]2p(o)op(o)[nhc6h4-4-ch3]2 (5)، 4-ch3-c6h4nhp(o)[nh(ch2)3nh] (6)، cf3c(o)nhp(o)[nh(ch2)3nh] (7) و xc(o)nhp(o)y2 [x=ch2cl, y=nc(ch3)3] (8)، ] x=cf3, y= n(ch2c6h5)2 [ (9) و [x=cf2cl, y=n(ch2c6h5)2](10)، مورد استفاده قرار گرفتند. محصولات به دست آمده، از طریق طیف سنجی ir و بلورنگاری پرتو x و هم چنین طیف سنجی 1h, 13c, 31p nmr در مورد ترکیب های (1) و (2) شناسایی شدند. در تمام این ساختارها مانند سایر ترکیبات هم خانواده ی پیشتر گزارش شده محیط اطراف اتم فسفر به صورت چهار وجهی انحراف یافته می باشد. در انباشتگی بلوری ترکیب (7) اتم نیتروژن به عنوان پذیرنده و دهنده پیوند هیدروژنی عمل کرده است، ولی اتم های نیتروژن در سایر ترکیبات سنتر شده تنها به عنوان دهنده پیوند هیدروژنی عمل کرده اند، که نشان دهنده ویژگی باز لوئیس کم آنهاست. هر یک از ترکیب های (1) و (2) (که دارای قطعه c(o)nhp(o)(nh)2 است) و ترکیب (6) دارای آرایش دو بعدی می باشند. برای ترکیب (1) پیوندهای هیدروژنی (namide—h•••o(?p) nc(o)nhp(o)—h•••o(?p) و ( namide—h.…o(?c)حلقه های (r22(8) r22(12) r23(10) و (r33(12 برای ترکیب (2) پیوندهای هیدروژنی (nc(o)nhp(o)—h•••o(?p) و (namide—h•••o(?c) حلقه های (r22(12 و (r22(10 و برای ترکیب (6) پیوندهای هیدروژنی (namide—h•••o(?p)حلقه های (r32(8 و (r22(8 را ایجاد می کنند. ساختار بلوری ترکیب های (1) (4) و (7) شامل دو مولکول مستقل از نظر تقارنی است. ترکیب های (9) و (10) با قطعه c(o)nhp(o)(n)2، از طریق پیوندهای هیدروژنی هم ارز (nc(o)nhp(o)—h•••o(?p تشکیل دیمر دارای مرکز تقارن با ایجاد حلقه (r22(8 را می دهند. در ساختارهای (5) (7) و (8) مولکول ها از طریق پیوندهای هیدروژنی (nc(o)nhp(o)—h•••o(?p و (namide—h•••o(?c با ایجاد حلقه های (r22(8) r22(12)/r21(6 در ترکیب (8) از طریق پیوند هیدروژنی (namide—h•••o(?p با ایجاد حلقه های (r22(8 در ترکیب (5) و از طریق پیوند های هیدروژنی (nc(o)nhp(o)—h•••o(?p) namide—h•••o(?c) و n(amide—h•••o(?p) با ایجاد حلقه های (r22(8) ،r22(12 و (r22(10 در ترکیب (7) دارای یک آرایش خطی می باشند. در ساختار (3) از طریق پیوندهای هیدروژنی ncation—h…o(?p) ncation—h…o(?s) ns(o)(o)nhp(o)—h…o(?p) (owater—h…o(?p و (owater—h…o(?s آرایشی خطی به دست می آید که در آن اتم اکسیژن گروه (p(o به صورت گیرنده دو تایی پروتون عمل کرده است. ثابت های جفت شدن (2,3j(p,c در ترکیب های (1) و (2) اندازه گیری شده اند. به منظور تعیین دقیق تر فرکانس های کششی در انواع پیوند های n—h ترکیبات دارای قطعه (c(o)nhp(o، محاسبات شیمیایی با روش b3lyp و پایه (b3lyp/6-311++g(d,p انجام شده است. محاسبات تئوری برای مولکول در حالت مونومر و شبکه ای حاوی پیوند هیدروژنی انجام شده است. در شبکه مولکولی با پیوند هیدروژنی تاثیر تشکیل پیوند هیدروژنی و قدرت آن در پیوند های po???h—n و co???h—n بررسی شد و فرکانس نوار های جذبی نظری به مقادیر واقعی نزدیک گردید. نتایج محاسبات شیمیایی بر روی شبکه مولکولی دارای پیوند هیدروژنی نشان داد، پیوند هیدروژنی قوی تر po???h—n باعث تغییر قابل ملاحظه ای در فرکانس کششی n—h نسبت به پیوند هیدروژنی co???h—n می شود.

در این مطالعه، جذب آلاینده های nox (x=1,2) بر روی نانوخوشه های اکسید تنگستن(wo3)n(n=1-6) و نانوبلورهای w8o12h16 و w8o36h24 با روش نظریه تابعی چگالی بررسی شده است. همه محاسبات با گوسین 9 و با دو تابع هیبریدیb3lyp وx3lyp و مجموعه پایه lanl2dz انجام شده است. همه ساختارها در سطح b3lyp/lanl2dz و x3lyp/lanl2dz به طور کامل بهینه شده و سپس مولکول های آلاینده با جهت گیری های مختلف نسبت به سطح بهینه شده اند. انرژی برهمکنش بین مولکول آلاینده nox و نانوساختارها حاکی از وابستگی اندک انرژی جذب به اندازه خوشه است. در جذب مولکولno از سر نیتروژن در سطح x3lyp/lanl2dz، نانوخوشه w2o6 با مقدار جذبev 69/0- به عنوان بهترین ساختار جذبی می باشد. در جذب مولکول no2 با جهت گیری های مختلف نیز نانوخوشه w2o6 با مقدار جذبev 2- به عنوان مطلوبترین ساختار جذبی در سطح x3lyp/lanl2dz معرفی شد. بعد از انجام محاسبات و آنالیز داده های بدست آمده، مشاهده شد که روش x3lyp نتایج بهتر و قوی تری را نسبت به روش b3lyp از نظر انرژی جذبی ارائه می دهد و مولکولno از سر نیتروژن و مولکول no2 با جهت گیری مدل 2 ( اکسیژن از مولکول no2 به تنگستن نزدیک می شود ) از نظر جذب مناسب تر می باشد. آنالیز بار،nbo ، انتقال بار از مولکول های آلاینده به سطح را تائید می کند که رابطه معکوسی در دو مورد مطالعه شده دارند. نتایج چگالی حالات، تغییرات سطح فرمی را به سمت انرژی های منفی تر نشان می دهد. به منظور آگاهی از اوربیتال ها، آنالیز homo-lumo نیز انجام شده است به طوری که کاهش شکاف نوار نانو ساختارها بعد از جذب مشاهده می شود و در توافق خوبی با نتایج مشابه است. در پایان نیز وابستگی انرژی جذب به پارامترهای انتقال بار و پتانسیل شیمیایی الکترونی بررسی شده است.

در این مطالعه، سینتیک و مکانیسم جذب مولکول آنیلین روی انواع مختلف نانولوله کربنی تک جداره صندلی (6،6) با استفاده از روش دو لایه اونیوم oniom (b3lyp/6–31g(d);uff) بررسی شده است. همه محاسبات با استفاده از نرم افزار گوسین 9 و با تابع هیبریدیb3lyp و مجموعه پایه 6-31g(d) برای لایه بالا و روش مکانیک مولکولی uff برای لایه پایین در روش دو لایه اونیوم انجام شده است. همه ساختارهای نانولوله در سطح oniom (b3lyp/6–31g(d);uff) به طور کامل بهینه شده و سپس جهت گیری های مختلف مولکول آنیلین نسبت به نانولوله بررسی شده و ساختارهای حاصل توسط روش دولایه اونیوم بهینه شده است. برای بررسی جذب مولکول آنیلین سه مدل شامل نانولوله دو انتها باز، نانولوله دو انتها بسته و نانولوله یک انتها بسته انتخاب شده است. در هر سه مدل، ساختار حالت گذار واکنش شناسایی شده است. محاسبات فرکانس، irc و اسکن ساختار حالت گذار را تأیید می کند. انرژی فعالسازی برای واکنش جذب آنیلین روی نانولوله در هر سه مدل محاسبه شده است. نانولوله کربنی تک جداره صندلی (6،6) دو انتها بسته با انرژی فعالسازی kcal/mol 84/40 دارای کمترین انرژی فعالسازی است. تحلیل بارهای طبیعی و اوربیتال های مولکولی پیشرو، انتقال بار از مولکول آنیلین به نانولوله را تأیید می کند. نتایج چگالی حالات، نشان می دهد که پس از جذب آنیلین انرژی سطح فرمی به سمت مقادیر مثبت جابجا می شود که برهمکنش موثر بین آنیلین و نانولوله را تأیید می کند. نتایج حاصل از تحلیل qtaim نشان می دهد که پیوند تشکیل شده بین نانولوله و آنیلین، در حالت گذار از نوع میانه مایل به کوالانسی است. در پایان نیز شاخصه های کوانتومی واکنش پذیری شامل سختی، پتانسیل شیمیایی الکترونی، خاصیت الکتروفیلی و انتقال بار محاسبه شده است و رابطه هر یک از آن ها با انرژی فعالسازی بررسی شده است. همبستگی های بدست آمده بین پارامترهای سختی و انتقال بار با انرژی فعالسازی واکنش جذب و عامل دار شدن نانولوله های کربنی مطالعه شده از نوع رابطه خطی مستقیم است در صورتی که این رابطه برای خاصیت الکتروفیلی و پتانسیل شیمیایی الکترونی از نوع معکوس تأیید شده است. محاسبات شاخصه های ویبرگ نشان می دهد که این واکنش با یک مکانیسم غیر همزمان انجام می شود که درصد غیر همزمانی در واکنش بین نانولوله تک جداره صندلی (6،6) دو انتها بسته با آنیلین بیشتر است.

توسعه مدل های سینتیکی برای سرعت تولید محصولات حاصل از سنتزفیشر-تروپش (fts) یکی از ضروری ترین پارامترهای مناسب برای توسعه مدل های مورد نیاز برای طراحی رآکتورهای صنعتی است. براساس مطالعات انجام شده هنوز مدل مناسبی برای سرعت تولید محصولات حاصل ازسنتز فیشر-تروپش با استفاده از تئوری لانگمویر- هینشل وود- هاگن- واتسون (lhhw) و با توجه به توزیع متداول آندرسون- شولز - فلوری (asf) بادو فاکتوراحتمال رشد زنجیره هیدروکربنی توسعه نیافته است. هدف از این پروژه بدست آوردن معادلات سینتیکی برای سرعت تولید محصولات هیدروکربنی حاصل از سنتز فیشر-تروپش توسط کاتالیزگر آهن ارتقا یافته با لانتانیوم (به عنوان یک پیش برنده با بازیسیته ضعیف) بااستفاده از توزیع asf با دو فاکتور رشد زنجیره هیدروکربنی می باشد. انتظار می رود نتایج حاصل از مدلهای توسعه یافته با این روش نسبت به مدلهای حاصل از توزیع نرمال asfمیزان انحراف کمتری نسبت به داده های تجربی نشان دهد. در این تحقیق واکنش های بنیادی بر پایه مکانیسم انولی و توزیع asf دوگانه ارائه شد و معادلات سرعت تولید محصولات هیدروکربنی حاصل از طریق دو روش کلی مورد ارزیابی قرار گرفت. در روش اول فاکتورهای رشد زنجیره هیدروکربنی براساس تئوری lhhw توسعه یافت وسپس نحوه توزیع محصولات هیدروکربنی بااستفاده از توزیع asf بادو فاکتوراحتمال رشد زنجیره هیدروکربنی بررسی شد. در روش دوم علاوه بر فاکتورهای رشد زنجیره هیدروکربنی، سرعت تولید محصولات نیز بااستفاده از تئوری lhhw توسعه یافت. سپس فاکتورهای رشد زنجیره هیدروکربنی حاصل از توزیع asf با استفاده از مدل توسعه یافته دو فاکتور رشد زنجیره هیدروکربنی به هم مربوط شد. نتایج نشان می دهد که روش دوم تطبیق بهتری با نتایج تجربی نشان می دهد، همچنین مدل سینتیکی گسترش یافته به وسیله توزیع asf دوگانه نسبت به توزیع asf ساده انحراف کمتری از نتایج تجربی نشان می دهد. در ارزیابی پارامترهای سینتیکی به اثر مزاحمت واکنش شیفت آب – گاز (wgs) که در میزان تبدیل بالای مونوکسید کربن، واکنش سنتز فیشر- تروپش را تحت تاثیر قرار می دهد، توجه شد. زیرا در این شرایط واکنش fts به میزان زیادی به هیدروژن تشکیل شده به وسیله واکنش wgs بستگی دارد. انرژی فعالسازی برای تشکیل متان، اتان و اتیلن kj/mol 76،68و72 است که انتخاب پذیری پایین تر اتان نسبت به اتیلن را نشان می دهد. انرژی فعالسازی برای تشکیل پارافین ها با تعداد کربن کمتر از نقطه شکست kj/mol 91 و برای پارافین با تعداد کربن بیشتر از نقطه ی شکست kj/mol 102 است که انتخاب پذیری پایین تر پارافین های سنگین تر را توجیه می کند. انرژی فعالسازی برای تشکیل الفین سبک kj/mol98 وانرژی فعالسازی برای تشکیل الفین سنگین kj/mol 148است.

در این پژوهش، 58 ترکیب متنوع فسفر آمیدی متعلق به دسته های مختلف زیر تهیه شده اند: n-کربونیل فسفریک تری آمیدها با اسکلت های c(o)nhp(o)[nh(c)]2 و c(o)nhp(o)[n(c)(c)]2، نمک آمیدو فسفات با اسکلت –c(o)nhp(o)[n(c)(c)]o، فسفریک تری آمیدها با اسکلت p(o)(n1)(n2)(n3) n1 = n2 = n3]، n1 = n2 ≠ n3 و [n1 ≠ n2 ≠ n3، آمیدو پیرو فسفات ها با اسکلت [n]2p(o)op(o)[n]2، کمپلکس های آلی قلع- فسفریک تری آمید با اسکلت های sn―o═p[nhc(o)][n(c)(c)]2 و sn―o═p(n1)(n2)(n3) [n1= n2≠ n3]، کمپلکس های آلی قلع و کاتیون های فلزات واسطه با لیگاندهای فسفریک تری آمید حاوی اسکلت m―o═p(n1)(n2)(n3) [n1 = n2= n3]، و کمپلکس کی لیت mn(ii) با لیگاند آمیدو پیرو فسفات حاوی قطعه mn[(n)2p(o)op(o)(n)2]. آزمایش های بلورنگاری پرتو x (برای 56 ترکیب) و طیف های مادون قرمز (برای 58 ترکیب)، جرم و رزونانس مغناطیسی هسته (برای برخی از ترکیب ها) ثبت شده اند. روش های ساده برای سنتز و خالص سازی ترکیب ها طراحی و استفاده شده اند. تعدادی از ساختارهای مطالعه شده در این کار، نخستین ساختارها و یا ساختارهای به ندرت گزارش شده در میان ترکیب های هم خانواده خود هستند. به عنوان مثال، نخستین فسفریک تری آمید غیر حلقوی با سه گروه آمیدی متفاوت، نخستین کمپلکس پنج کئوردینه آلی قلع با اسکلت sn―o═p[n(c)(c)]3، نخستین کمپلکس آلی قلع با اسکلت sn―o═p[n(c)(c)][nh(c)]2 و نخستین کمپلکس کی لیت آمیدو پیرو فسفات mn(ii) با قطعه mn―o{p(o)[nh(c)]2}2 گزارش شده اند. به علاوه، کمپلکس های جدید با یک قطعه m―o═p(n)3 (m = mn(ii)، fe(iii)، co(ii) و cu(ii))، مطالعه شده در اینجا، در میان کمپلکس های به ندرت گزارش شده، با اسکلت و کاتیون های فلزی ذکر شده، هستند. همچنین، بررسی های تجربی و نظری، به شرح زیر، در این پروژه انجام شده اند: (1) بررسی مسیر شکسته شدن توسط آزمایش های جرم و نیز، مطالعه ثابت های جفت شدن 13c–31p، 1h–31p، 13c–19f، 1h–19f، 1h–117/119sn و 13c–117/119sn توسط آزمایش های رزونانس مغناطیسی هسته؛ (2) مطالعه قدرت های پیوند هیدروژنی n―h…o بر پایه موتیف های حلقوی متفاوت در فسفریک تری آمیدها شامل قطعه c(o)nhp(o)، توسط جستجو در پایگاه داده های ساختاری کمبریج، و ارزیابی اثر پیوند هیدروژنی n―h…o روی فرکانس های ارتعاشی گروه های درگیر در پیوند هیدروژنی؛ (3) دسته بندی فرکانس های کششی p═o، c═o و n―h در طیف های مادون قرمز n-کربونیل فسفریک تری آمیدها؛ (4) مطالعه نظری پیوندهای هیدروژنی n―h…o (ماهیت الکترونی و هندسی) در n-کربونیل فسفریک تری آمیدها توسط تحلیل های اوربیتال پیوند طبیعی (nbo) و اتم در مولکول (aim)؛ (5) تجزیه و تحلیل پایگاه داده ها برای زاویه های پیوندی c―n―c و p―n―c در اتم نیتروژن نوع سوم از n-کربونیل فسفریک تری آمیدها با یک قطعه c(o)nhp(o)[n(c)(c)]2؛ (6) مطالعه برهم کنش های بین مولکولی توسط تجزیه و تحلیل سطح هیرشفلد در فسفرآمیدها و کمپلکس های آلی قلع-فسفر آمید؛ (7) تجزیه و تحلیل ظرفیت پیوند برای پیوندهای هیدروژنی n―h…o در فسفریک تری آمیدها و پیوندهای m―o═p در کمپلکس های مرتبط؛ (8) تجزیه و تحلیل پایگاه داده های ساختاری کمبریج برای برخی ویژگی های ساختاری، از قبیل طول پیوندهای p═o و میزان مسطح بودن حلقه های کی لیت در کمپلکس های کی لیت آمیدو پیرو فسفات با حلقه های کی لیت شش عضوی و قطعه های c(o)nhp(o)، (x)np(o) x] = c(o)، c(s)، s(o)2 و [p(o) و o[p(o)(n)2]2.

در این مطالعه، جذب آلاینده no بر روی نانوبلورهای w8o12h16 و w8o36 با روش نظریه تابعی چگالی بررسی شده است. همه محاسبات با گوسین 9 و با استفاده از روش اونیوم دو لایه ای، برای نانوبلور w8o36 در سطح (oniom (b3lyp/lanl2dz:uff ، و برای نانوبلور w8o12h16 در سطح b3lyp/lanl2dz انجام شده است. ابتدا همه ساختارها به طور کامل بهینه شده و سپس مولکول آلاینده با جهت گیری های مختلف نسبت به سطح بهینه شد. جذب مولکول no از سر نیتروژن با مقدار انرژی ev 823 /0- نسبت به سر اکسیژن آن ارجح تر است. مولکول no با هندسه مایل از سر نیتروژن نسبت به سطح قرار می گیرد. مکانیسم های مختلف تفکیک no به مولکول های نیتروژن و اکسیژن روی سطح نانوبلور w8o36، بررسی شده است. مکانیسم مدل های چهارم یعنی مکانیسم غیر اکسایشی دومولکولی که شامل سه مرحله بوده و انرژی فعالسازی مرحله تعیین کننده سرعت آن ev 54/7 و مدل پنجم که شامل چهار مرحله بوده و انرژی فعالسازی مرحله تعیین کننده سرعت آن ev 3/7 بدست آمده است، نسبت به بقیه مدل ها قابل قبول می باشند. تحلیل بارnbo ، انتقال بار از مولکول آلاینده به سطح را تأیید می کند. نتایج چگالی حالات، تغییرات سطح فرمی را به سمت انرژی های بالاتر نشان می دهد که برهمکنش موثر بین نانوبلور و مولکول آلاینده را تأیید می کند. به منظور آگاهی از اوربیتال ها، تحلیل homo-lumo نیز انجام شده است و نشان می دهد شکاف نوار نانو بلور بعد از جذب کاهش یافته است. همچنین شاخصه های واکنش پذیری کوانتومی شامل سختی، پتانسیل شیمیایی الکترونی، خاصیت الکتروفیلی و انتقال بار محاسبه شده است. این پارامترها نشان می دهند که بعد از جذب سختی کاهش یافته و کاهش شکاف نوار را تأیید می کند. پتانسیل شیمیایی به سمت مقادیر مثبت تر پیشرفت می کند و خاصیت الکتروفیلی نانوبلور بعد از جذب کاهش می یابد که نشان می دهد انتقال بار به سطح نانوبلور انجام شده است.

آسفالتن به آن دسته از اجزای نفت خام اطلاق می¬شود که با اضافه کردن یک آلکان خطی مانند پنتان و یا هپتان رسوب کرده و از سیال نفتی جدا می¬گردد. این دسته از ترکیبات در حلال¬های آروماتیکی مانند بنزن محلول می¬باشند. رسوبات آسفالتنی باعث کاهش نفوذپذیری مخزن، آسیب به تجهیزات تولید نفت و نهایتاً کاهش نرخ تولید می¬شوند. مشکلات متعددی که آسفالتن¬ها در صنایع نفت ایجاد می¬کنند و به تبع آن هزینه¬های بسیاری که برای برطرف کردن این رسوبات صرف می¬شود محققان را بر آن داشت تحقیقات بسیاری در این زمینه انجام دهند. تحقیقی در مورد مکانیسم بازدارندگی آسفالتن در نفت خام توسط مایعات یونی انجام گرفت. نتایج نشان داد طول زنجیره آلکیلی پارامتر مهمی در جلوگیری از رسوب آسفالتن می¬باشد. از آن¬جا که آسفالتن¬ها پذیرنده¬های خوب پیوند هیدروژنی بوده و به واسطه¬ی برهمکنش اسید-باز یا برهمکنش دهنده-پذیرنده الکترون، در نفت خام محلول می-باشند، مایعات یونی می¬توانند قابلیت انحلال آسفالتن را داشته و بنابراین باعث کاهش ویسکوزیته نفت سنگین شوند. دینامیک مولکولی به عنوان شاخه ای از شیمی محاسباتی امکان بررسی پراکندگی آسفالتن را برای ما فراهم نموده و امکان مقایسه حلال مرسوم بنزن و حلال¬های جدید را فراهم آورد. بنابراین، شبیه¬سازی بررسی اثر حلال و توانایی حلال¬های یونی به عنوان حلال¬های جدید بر پخش آسفالتن هدف اصلی این مطالعه می¬باشد. با توجه به این¬که این ترکیبات از گروه ترکیبات آلی بوده و میدان نیروی درایدینگ به عنوان نیروی دقیق و مناسب برای این دسته از ترکیبات می¬باشد، این میدان نیرو برای توصیف سیستم انتخاب شد و کلیه بررسی¬ها در فاز متراکم در مجموعه کانونیکال در دمای k 348 انجام شد. پس از انجام شبیه¬سازی، تأثیر حلال¬های جدید 1-اکتیل-3-متیل ایمیدازولیوم کلرید و 1-پنتادسیل-3-متیل ایمیدازولیوم کلرید و حلال مرسوم بنزن بر پخش آسفالتن با یکدیگر مقایسه شدند و پارامتر حلالیت به عنوان توانایی حلال برای پخش آسفالتن محاسبه گردید. برای این منظور شبیه¬سازی سیستم آسفالتن-حلال در کسر مولی¬های 025/0، 05/0 و 1/0 آسفالتن انجام شد. نتایج نشان داد حلال سبز 1-اکتیل-3-متیل ایمیدازولیوم کلرید در کسر مولی 025/0 آسفالتن بهترین تأثیر را بر پخش آسفالتن دارد و با افزایش طول زنجیره آلکیلی مایع یونی، خاصیت بازدارندگی حلال از تشکیل رسوبات آسفالتن کاهش می¬یابد.

در این پایان نامه نقش ابعاد فاز فعال کاتالیزور کبالت بر پایه کربن نانوتیوب (co/cnt) در روند غیر فعال شدن آن در طی واکنش سنتز فیشر-تروپش مورد بررسی قرار گرفت. با استفاده از روش ترمودینامیکی– سینتیکی مدل مناسبی برای ایجاد ارتباط بین فعالیت کاتاالیزور و ابعاد فاز فعال توسعه داده شد. اطلاعات تجربی مورد نیاز برای بررسی پارامترهای تجربی روابط سینتیکی از گزارشات قبلی استخراج گردید. نانو لوله های کربنی (cnt) به عنوان پایه کاتالیزور کبالت به کاتالیزور در کنترل بهتر توزیع فلز کمک می کنند و واکنش بین فاز فلزی با پایه (تشکیل ترکیبات مخلوط شده) را به حداقل می رسانند. علاوه بر این cntها به عنوان پایه کاتالیزور کبالت، بهترین پایه برای بررسی اثرات اندازه ذرات کاتالیزور در کبالت پایه ای شده ا ست. زیرا تعامل کم بین نانوذرات پایه و کبالت وجود دارد. بنابراین کلوخه شدن کاتالیزور یکی از مکانیسم های مهم غیرفعال شدن در کاتالیزورco/cnt در واکنش فیشر- تروپش است. با افزایش ابعاد فاز فعال از 4/8 به 12/4 نانومتر، انرژی فعال سازی کاتالیزور از 89 به 98 کیلو ژول بر مول و گرمای ظاهری جذب کاتالیزور از 74 به63 کیلو ژول بر مول کاهش می یابد. براساس اصل ساباتیر ، واکنش سطح (انرژی فعال سازی) با گرمای جذب سطحی رفتاری مخالف را نشان می دهند و با افزایش گرمای جذب سطحی برای یک واکنشگر بر روی سطح فعالیت کاتالیزور از یک مقدار ماکزیمم عبور می کند. یعنی همواره افزایش گرمای جذب سطحی برای افزایش فعالیت یک کاتالیزور پارامتر مطلوبی نیست و اگر این مقدار از یک حدی عبور کند آنوقت آن واکنشگر چنان محکم به سطح متصل می شود که خود باعث کاهش فعالیت کاتالیزور می شود. نتایج ما با اصل ساباتیر همخوانی دارد ورفتار پیچیده ی کاتالیزور با در نظر گرفتن اندازه ذرات را می توان با توجه به این اصل توجیه کرد. در صورتیکه کلوخه ای شدن تنها عامل غیر فعال شدن کاتالیزور ما باشد، اندازه ذرات کبالت فلزی در پایان واکنش 11/3 نانومتر باشد. اما آنچه که از تجربه بدست می آید، اندازه ذرات کاتالیزور واقعی براساس داده های پراش اشعه ایکس و تصاویر میکروسکوپ الکترونی برابر با 10/7 نانومتر است. این تفاوت ناشی از این است که ما تنها راه غیرفعال شدن کاتالیزور در co/cnt را کلوخه شدن در نظر گرفتیم، در حالی که تنها راه غیرفعال شدن کاتالیزور co/cnt کلوخه شدن نیست. پارامترهای سینتیکی غیرفعال شدن کاتالیزور تنها با در نظر گرفتن کلوخه شدن ذرات کاتالیزور ارائه شده است. تفاوت بین نتایج تجربی و نتیجه سرعت فیشر-تروپش که در آن کلوخه شدن عامل اصلی غیرفعال سازی کاتالیزور در نظر گرفته شده است دیده می شود. این تفاوت بین داده های تجربی و محاسبه شده ناشی از غیرفعال شدن کاتالیزور توسط رسوب کردن کربن(کک) است. غیرفعال شدن کاتالیزور کبالت بر روی پایه کربن نانوتیوب از طریق کلوخه شدن مهمترین عامل غیرفعال سازی است چون هیچ تعاملی بین پایه و سایت های فعال کاتالیزور کبالت رخ نمی دهد. کلمات کلیدی: فرآیند فیشر- تروپش، سینتیک، کاتالیزور کبالت، کاتالیزور ناهمگن، غیر فعال شدن، کلوخه شدن

در این مطالعه با استفاده از اصول اولیه نظریه ی تابعی چگالی، تحقیقات نظری بر روی n– اتیل کاربازول و فلورن آلاییده شده با n– اتیل کاربازول به منظور استفاده ی موثر از آن ها به عنوان عامل ذخیره سازی هیدروژن انجام شده است. بررسی های محاسباتی کوانتومی جهت مطالعه ی مکانیسم و سینتیک واکنش در شرایط عادی (دمای اتاق و فشار اتمسفر) و شرایط آزمایشگاهی ذخیره سازی هیدروژن (دمای150 درجه ی سانتی گراد و فشار 7 مگاپاسکال) در فاز گازی و دکالین انجام شده است. به منظور انجام محاسبات، تابع هیبریدی b3lyp موجود در نرم افزار گوسین 9 با مجموعه های پایه ی متفاوت به کار رفته است. علاوه بر آن محاسبات انرژی با استفاده از تابعی های m062x و mpwb95 برای اطمینان از صحت نتایج به دست آمده انجام گرفته است. مطالعات نشان داده است که ساختار n– اتیل کاربازول با جذب 6 مولکول هیدروژن، توانایی جذب و ذخیره سازی دوازده اتم هیدروژن را دارد. درواقع فرآیند جذب هیدروژن روی n– اتیل کاربازول توسط 6 مولکول هیدروژن و در 6 مرحله ی مجزا انجام می شود. حالت گذار در تمام مراحل مکانیسم ذخیره ی هیدروژن به طور مجزا شناسایی شده است. براساس محاسبات انرژی فعالسازی، اولین مرحله ی ترمودینامیکی مساعد برای ذخیره سازی هیدروژن با جذب همزمان دو مولکول هیدروژن انجام می گردد. همچنین محاسبات نشان داد که در شرایط استاندارد و در فاز گازی مرحله ی آخر در فرآیند ذخیره سازی هیدروژن بر روی n– اتیل کاربازول با انرژی فعالسازی 88/6 کیلوکالری برمول مرحله ی تعیین کننده ی سرعت می باشد. بررسی محاسبات سینتیکی نشان داد که حضور دکالین در فرآیند ذخیره سازی هیدروژن به عنوان حلال سبب کاهش مقدار انرژی فعالسازی مرحله ی تعیین کننده سرعت به مقدار86/2 کیلوکالری برمول می شود. مرحله ی تعیین کننده ی سرعت برای فرآیند ذخیره سازی هیدروژن بر روی فلورن آلاییده شده با n– اتیل کاربازول در فاز گازی با انرژی فعالسازی 97/2 کیلوکالری برمول، مرحله ی پنجم ذخیره سازی هیدروژن می باشد. با این حال دکالین مرحله ی تعیین کننده ی سرعت را به مرحله ی نهم با انرژی فعالسازی 81/25 کیلوکالری برمول تغییر می دهد. آنالیز بارهای طبیعی و اوربیتال های مولکولی انتقال بار از مولکول هیدروژن به n– اتیل کاربازول و فلورن آلاییده شده با n– اتیل کاربازول را تاًیید می کند. علاوه بر این، نتایج حاصل از روش کوانتومی اتم ها در مولکول ها نشان می دهد که پیوند های c–h تشکیل شده در حالت گذار از نوع کووالانسی بوده که تاًییدی بر جذب شیمیایی هیدروژن بر روی حامل آلی مایع n– اتیل کاربازول و فلورن آلاییده شده با آن می باشد.

در این مطالعه سیکلودکسترین را توسط گروه آلدهیدی عامل دار کرده و سیکلودکسترین عامل دارشده به عنوان مقلد آنزیم های اکسیداز به کار گرفته می شود و پس از کپسوله شدن آمینوفنول در آن واکنش اکسیداسیون آمینو فنول را درحضورهیدروژن پراکسیدبه عنوان کاتالیزور تسریع می کند. برای تعیین مرحله تعیین کننده سرعت عمل اکسایش آمینوفنول در بتاسیکلودکسترین، پارامترهای ترمودینامیکی و فعالسازی محاسبه شده اند. همه ی محاسبات با استفاده از نرم افزار محاسباتی کوانتومی گوسین09 و با استفاده از روش اونیوم دولایه ای، برای بتاسیکلودکسترین در سطح oniom(mpw1pw91/6-311++g(d,p):uff) انجام شده است. در ابتدا همه ساختارها به طور کامل بهینه شده اند. در مرحله نخست، کپسوله شدن مولکول h2o2 در حفره آب گریز بتاسیکلودکسترین رخ می دهد. دو جهت گیری برای کپسوله شدن آن در نظر گرفته شده است، که این دو جهت گیری ورود مولکول h2o2 از دهانه کوچک و بزرگ بتاسیکلودکسترین می باشد. g≠∆ واکنش برای هر دو جهت گیری محاسبه شده است که برای ورود مولکول h2o2 از دهانه کوچک بتاسیکلودکسترین معادل kcal/mol8/5 و از دهانه بزرگ معادلkcal/mol 2/4 می باشد. این مقادیر نشان دهنده این موضوع است که کپسوله شدن h2o2 در بتاسیکلودکسترین از دهانه بزرگ نسبت به دهانه کوچک مناسب تر است. در مرحله دوم، واکنش شیمیایی بین گروه آلدهیدی و مولکول هیدروژن پراکسید روی می دهد که این مرحله، مرحله تعیین کننده سرعت بوده و انرژی فعالسازی این مرحله معادل kcal/mol4/ 54 می باشد.آنالیز بار nbo، انتقال بار از مولکول h2o2 به بتاسیکلودکسترین را تایید می کند. به منظور آگاهی از اوربیتال ها، آنالیز homo-lumo نیز انجام شده است. این پارامترها نشان می دهد بعد از واکنش سختی بتاسیکلودکسترین تغییریافته افزایش یافته و افزایش شکاف نوار را تایید می کند. پتانسیل شیمیایی الکترونی به سمت مقادیر مثبت تر پیش می رود و خاصیت الکتروفیلی سیکلودکسترین بعد از واکنش کاهش می یابد. با در نظر گرفتن تمام پارامترهای محاسبه شده می توان گفت که از بتاسیکلودکسترین به عنوان مقلد اکسیداز در فرایندهای الکتروشیمیایی استفاده نمود.

در این مطالعه، به بررسی سینتیک و مکانیسم جذب مولکول گوگرد دی اکسید که یکی از مهم ترین آلاینده های هواکره به شمار می رود، روی نانولوله های کربنی تک جداره پرداخته شده است. برای این منظور، سه نانولوله کربنی تک جداره شامل صندلی (6،6)، کایرال (6،5) و زیگزاگ (6،0) به عنوان مدل انتخاب شده اند. محاسبات با توجه به جهت گیری های مختلف so2 نسبت به نانولوله کربنی و فرآیند جذب با استفاده از نرم افزار گوسین 9 و تابع هیبریدی b3lyp و مجموعه پایه 6-31g(d) انجام شده است. در همه جهت گیری ها، g∆ واکنش محاسبه و ساختار حالت گذار برای مدل های دارای g< 0∆ بررسی شده اند. بر اساس محاسبات، نانولوله کربنی تک جداره کایرال (6،5) دارای کمترین مقدار انرژی فعالسازی (kcal.mol-1 11/72) و نانولوله کربنی تک جداره (6،6) دارای بیشترین انرژی فعالسازی (kcal.mol-1 17/93 ) در فرآیند عامل دار شدن توسط گوگرد دی اکسید است. براساس آنالیز اوربیتال های طبیعی، فرآیند انتقال بار از نانولوله به گوگرد دی اکسید بررسی شد. آنالیز توپولوژی اتم ها در مولکول ها، تشکیل پیوند کووالانسی را در حالت گذار تائید می کند. نتایج چگالی حالت های کوانتومی، افزایش انرژی سطح فرمی را برای نانولوله کربنی تک جداره (6،6) نشان می دهد که بیانگر کاهش تابع کار آن است که از دیدگاه هدایت و حسگری شیمیایی آن حائز اهمیت است. همچنین نتایج حاصل از اعمال میدان الکتریکی، نشان دهنده پایدارتر شدن ساختارها و انرژی جذب بهتر می باشد.

در این مطالعه، بررسی نظری جذب هیدروژن بر روی صفحات مختلف از ساختار شبکه مکعبی مرکز وجوه پر و همچنین خوشه‏های نانوساختاری فلز کبالت با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی (dft) انجام شده است. همه محاسبات با استفاده از نرم‏افزار adf و با تابع revpbe-d3(bj) زیرشاخه‏ای از gga-d و مجموعه پایه dz انجام گرفته است. برای دست‏یابی به این منظور، ابتدا ساختار شبکه مکعبی مرکز وجوه پر (fcc) فلز کبالت از لحاظ انرژی بهینه گردید و سپس صفحات (100)، (110) و (111) از این شبکه جهت انجام بررسی‏های جذب هیدروژن، انتخاب گردید. در ادامه، انرژی جذب هیدروژن (به‏صورت اتمی و مولکولی) و فرکانس‏های ارتعاشی آن‏ها در موقعیت جذبی سر به سر و سه پوشش متفاوت 25 درصد، 50 درصد و کامل (100درصد) برای هر صفحه، محاسبه گردید. نتایج حاصل از محاسبات نشان می‏دهد انرژی‏های جذب هیدروژن، هم به‏صورت مولکولی و هم به‏صورت اتمی، با افزایش میزان پوشش سطح، کاهش می‏یابد. همچنین با مقایسه انرژی جذب سطحی اتم و مولکول هیدروژن بر روی صفحات مختلف، مشخص گردید که انرژی‏ جذب سطحی متناسب با انرژی کشش سطحی (y) بوده و با افزایش انرژی کشش سطحی برای سطوح مورد مطالعه، افزایش می‏یابد. نتایج نشان می‏دهد که برای بلور fcc، روند افزایش انرژی کشش سطحی (y) صفحات (100)، (110) و (111)، به‏صورت 111< y100> y110yمی‏باشد. بر اساس نتایج به‏دست آمده با افزایش انرژی کشش سطحی، فاصله‏ اتم و مولکول هیدروژن نسبت به سطح کاهش و طول پیوند h-h در جذب مولکولی (فیزیکی) افزایش می‏یابد. همچنین فرکانس‏های ارتعاشی مولکول‏ها و اتم‏های هیدروژن متصل شده به سطح و فرکانس ارتعاشی کششی h-h بر روی سطوح مختلف ساختار مکعب مرکز وجوه پر کبالت با افزایش انرژی کشش سطحی، به‏ترتیب افزایش و کاهش می‏یابد. نتایج بررسی‏های انجام شده بر روی خوشه‏های کبالت نشان می‏دهد با کاهش ابعاد خوشه، انرژی جذب سطحی اتم‏های هیدروژن افزایش می‏یابد.

هدف از این کار بررسی اثر امواج فراصدا (پروب 20 کیلو هرتز) بر پایداری شیمیایی و گرمایی پروتئین آلفا-لاکتالبومین گاوی بود. برهم کنش سورفاکتانت های آنیونی (sds) و کاتیونی (dtab) با آلفا-لاکتالبومین در حضور و غیاب امواج فراصدا با استفاده از تکنیک های مرئی-فرابنفش و فلورسانس مورد بررسی قرار گرفت. پایداری آلفا-لاکتالبومین در غیاب امواج فراصدا کمترین مقدار را داشت و این مقدار با افزایش زمان موج دهی افزایش می یافت. همچنین پارامتر های ترمودینامیکی(g^0_(298k)،tm،?cp? و hm?) برای غیرطبیعی شدن حرارتی آلفا-لاکتالبومین در حضور و غیاب امواج فراصدا با استفاده از تکنیک مرئی-فرابنفش مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که امواج فراصدا پایداری گرمایی، و tm را افزایش و cp,m ? و hm? را کاهش می دهد.

رفتار و پایداری ساختارهای دیمر و نانولوله ی پپتیدی )متشکل از پپتید حلقوی حاوی هشت آمینواسید( در حلال های آب و کلروفرم با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی و محسبات کوانتومی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که تمامی ساختارها در حلال کلروفرم دارای پایداری بیشتری نسبت به حلال آب از خود نشان می دهند. علاوه بر آن بررسی اثر استخلاف نشان داد گروه متیل باعث افزایش پایداری ساختار دیمر نسبت به ساختار فاقد استخلاف می شود. همچنین بررسی اثر استخلاف لیپیدی بر روی دیمرها و نانولوله ی پپتیدی نشان می دهد که این استخلاف به مقدار قابل توجهی پایداری تمام ساختارها را افزایش می دهد. به نحوی که نتایج حاصل از بررسی رفتار نانولوله ی حاوی استخلاف در غشای دولایه نشان می دهد که این ساختار توانایی بسیار مناسبی جهت کاربری به عنوان کانال مولکولی در غشای دولایه را دارد. نتایج حاصل از بررسی اوربیتال های homo و lumo نشان می دهد که در ساختارهای دیمر متشکل از پپتید حلقوی حاوی هشت آمینواسید عامل تشکیل دیمر برهمکنش های اوربیتالی بین گروه های nh و co است. در این پایان نامه توانایی پپتیدهای حلقوی متشکل از چهار آمینواسید جهت تشکیل کمپلکس های انتخابی با کاتیون فلزات قلیایی خاکی را با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتومی و شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد مطالعه و بررسی قرار داده ایم. محاسبات در فاز گاز و آب انجام شده است و نتایج به دست آمده نشان داد که کمپلکس های تشکیل شده در فاز گازی نسبت به آب پایدارتر است. همچنین نتایج بررسی ها نشان داد که پپتیدهای مورد مطالعه می توانند با کاتیون بریلیم در حضور سایر کاتیون ها کمپلکس انتخابی تشکیل دهند. از طرفی پپتید حلقوی حاوی آمینواسید آلانین، کمپلکس های پایدارتری نسبت به پپتیدهای حلقوی حاوی آمینواسیدهای والین و گلاسین تشکیل می دهد. آنالیز اوربیتال پیوند طبیعی، شبیه سازی دینامیک مولکولی و مطالعات اتم‎ ها در مولکول ها نشان می دهد که عامل تشکیل کمپلکس برهمکنش های الکتروستاتیک بین کاتیون ها و پپتیدهای حلقوی می باشد.

از آنجایی که بیشتر ترکیب های آلی فسفردار، opها، سمی هستند رها شدن این ترکیب ها در محیط برای جوامع بشری تهدید محسوب شده اند. به این منظور برهمکنش های دی متیل متیل فسفونات (dmmp) به عنوان یکی از ترکیب های op و مشابه عامل عصبی سارین با قلع(iv) اکسید به وسیله روش های مختلف نظری و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. دو نوع جذب تفکیکی و مولکولی برای dmmp بر روی سطح قلع(iv) اکسید مفروض است. ارزیابی های رایانه ای برهمکنش dmmp با سطح (110)2sno از دیدگاه نظری به وسیله دو مدل متفاوت از سوبسترا یعنی مدل خوشه ای و مدل لایه نازک صورت گرفته است. نانوذره های 2sno به روش میکروامولسیون معکوس در اندازه های مختلف تولید و مشخصه سنجی شدند. گرماهای جذب تجربی برای dmmp با کاهش اندازه نانوذره ها افزایش می یابند. در این مطالعه برای اولین بار کاربرد موثر نانوذره های 2sno در جذب و کنترل آلودگی های جوی حاصل از برخی ترکیب های op مورد بررسی قرار گرفته است.

در این مطالعه، بررسی نظری جذب کربن مونوکسید بر روی صفحات مختلف از ساختار شبکه مکعبی مرکز وجوه پر(fcc) و هم چنین کلاسترهای نانو ساختاری فلز کبالت با استفاده از نظریه تابعی چگالی(dft) انجام شده است. محاسبات با استفاده از نرم افزار adf و با تابعی revpbe-d3(bj) زیر شاخه ای از gga-d و مجموعه پایه dz انجام گرفته است. ابتدا ساختار شبکه fcc کبالت از لحاظ انرژی بهینه گردید و سپس صفحات (100)، (110) و (111) از این شبکه انتخاب شد. در ادامه انرژی جذب کربن مونوکسید و فرکانس های ارتعاشی آن ها در موقعیت جذبی سر به سر و سه پوشش متفاوت 25 درصد، 50 درصد و کامل (100 درصد) برای هر صفحه، و هم چنین انرژی جذب کربن مونوکسید در موقعیت جذبی پل در پوشش کامل محاسبه گردید. انرژی جذب سطحی کربن مونوکسید با چگالی الکترونی سطوح متناسب است و چگالی الکترونی خود تابع دو پارامتر چگالی اتمی صفحات و نسبت zs/z می باشد. نتایج نشان داد که ترتیب افزایش انرژی جذب سطحی به صورت (111)>fcc(110)>fcc(100)fcc می باشد. با افزایش انرژی جذب سطحی، فاصله مولکول کربن مونوکسید نسبت به سطح کاهش و طول پیوند c-o در جذب افزایش می یابد و محاسبات فرکانس نشان دهنده ی کاهش فرکانس ارتعاشی کششی c-o نسبت به حالت گازی آن می باشد. برهم کنش بین کربن مونوکسید و سطح کبالت مطابق با مدل بلی هولدر می باشد. نتایج مربوط به کلاسترهای کبالت افزایش انرژی جذب سطحی با کاهش ابعاد کلاستر را نشان داد.