پديد آورنده :
هاشمي، فاطمه
عنوان :
بررسي نظري جذب يون هاي محلول در آب توسط گرافن و نانو لوله هاي كربني ساده و دوپه شده
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده شيمي
صفحه شمار :
يازده،[90]ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد مشاور :
شادپور ملك پور
توصيفگر ها :
برهمكنش هاي غير پيوندي , شيرين سازي , نظريه تابع چگالي , هترودوپينگ
استاد داور :
عبدالحسين دباغ، عليرضا نجفي
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/08/10
چكيده فارسي :
چكيده در اين پژوهش ابتدا ساختارهاي بهينهشده برهمكنش غيرپيوندي گرافنساده و دوپده شدده مددنظر قدرار گرفدت سدل محاسدبه سداختار بهيندهي ايدن گرافنها در برهمكنش با يون ها بررسي شد گرافن مدل سازي شده شامل 11 اتدم كدربن و22 اتدم هيددروژن اسدت بررسدي پدارامتري اندرژيهداي برهمكنشي در فاز گاز و محلول آبدي توسدط مددل PCM بارهداي اتمدي و اندرژي اغتشاشدي مرتبده دوم NBO آنداليز نقداط بحراندي بدرهمكنشهداي غيرپيوندي توسط نظريه تابع چگالي DFT و روش B97X D روي آن انجام شد براي تمدامي اتدمهدا مجموعده پايده 6 31G مدورد اسدتفاده قدرار گرفت دادههاي حاصل از انرژي جذب به طور ميانگين مساعد بودن برهمكنشها در فاز محلول را نسبت به فداز گداز در گدرافنهداي دوپده شدده نشدان ميدهند با توجه به اين دادهها يون آهن و كلسيم به ترتيب قويترين و ضعيفترين انرژي جذب را در فاز آبي دارند از بدين گدرافنهدا گدرافن دوپده شده با آلومينيم بيشترين وگرافن دوپه شده با نيتروژن كمترين انرژي جذب را با يونها در محلول آبي دارند از سوي ديگر دادههداي NBO حداكي از قوي بودن انتقال دهنده پذيرنده يونها به طور ميانگين در برهمكنش با گرافن دوپه شده با سيليسيم است همچنين محاسبات AIM نيز چگالي الكتروندي قابل توجهي در نقاط بحراني پيوندي در موقعيت بر همكنش غير پيوندي نشان ميدهد و مقادير الپالسين چگالي الكتروني نمايانگر ماهيت غير پيونددي در اكثر برهمكنشها ميباشد دادههاي محاسبات DOS كمترين تفاوت انرژي را در گرافنهاي دوپه شده درگرافن دوپه با فسفر نشان ميدهدد تفداوت انرژي HOMO LUMO در گرافنهاي دوپه شده نسبت به گرافن ساده افزايش يافته است در نهايت دادههاي واكنشپذيري نشان از افدزايش سدختي كل در گرافنهاي دوپه شده و كاهش نرمي كل و كاهش خصلت هسته دوستي در گرافنهاي دوپه شده دارد در قسمت دوم ايدن مطالعده بدرهمكنش غيرپيوندي يونهاي ذكر شده با نانولولههاي دوپهشده شامل 05 اتم كربن و09 اتم هيدروژن مورد بررسي پارامترهاي سداختاري اندرژي بدرهمكنش در فاز گاز و محلول آبي توسط مدل PCM بارهاي اتمي و انرژي اغتشاشي مرتبه دوم NBO آناليز نقاط بحراني برهمكنشهاي غيرپيوندي توسط نظريده تابع چگالي DFT و روش B97X D مورد بررسي قرار گرفتند در اين قسمت نيز از مجموعه پايه 6 31G براي تمامي اتدمهدا مدورد اسدتفاده قدرار گرفت دادههاي NBO حاكي از قوي بودن انرژي دهنده پذيرنده يونها به طدور ميدانگين در بدرهمكنش بدا SiCNT نسدبت بده سداير نانولولدههدا دارد همچنين يون سولفات قويترين انرژي دهنده پذيرنده را در برهمكنش با نانولولههداي دوپده شدده دارد دادههداي محاسدبات DOS كدمتدرين تفداوت انرژي را در نانولوله ساده نشان ميدهد و تفاوت انرژي HOMO LUMO در نانولولههاي دوپده شدده نسدبت بده نانولولده سداده افدزايش يافتده اسدت و بررسي دادههاي واكنشپذيري نشان ميدهد كه پتانسيل شيميايي نانولولههاي دوپه شده كاهش يافتده و سدختي شديميايي در تمدام نانولولدههدا بده غيدر از نانولوله دوپه با سيليسيم افزايش يافته است دادههاي حاصل از انرژي جذب به طور ميانگين مساعدتر بودن برهمكنشها در فاز گاز نسبت به فاز محلول را نشان ميدهند همچنين از بين نانولولههاي دوپه شده نانولوله دوپه شده با بور مطلوبترين برهمكنشها را در فاز آبي دارد و از بين يونهدا آهدن قدوي ترين انرژي برهمكنش را در محيط آبي دارد همچنين محاسبات AIM نيز چگدالي الكتروندي قابدل تدوجهي در نقداط بحراندي پيونددي در موقعيدت بدر همكنش غير پيوندي نشان ميدهد مقادير الپالسين چگالي الكتروني نمايانگر ماهيت غير پيوندي در اكثر برهمكنشها ميباشد كلمات كليدي برهمكنش غيرپيوندي نانولوله كربني گرافن شيرينسازي نظريه تابع چگالي هترودوپينگ
چكيده انگليسي :
Theoritical Study of Non Covalent Interactions of Doped Pristine Carbon Nanotubes Graphene with iones Fatemeh Hashemi f hashemi@ch iut ac ir Date of Submission Department of Chemistry Isfahan University of Technology Isfahan 84156 8311 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Dr H Tavakol h tavakol@cc iut ac irAbstractIn current study optimized structures of non covalently interaction of simple and doped graphene wereinspected The estimation of the optimized structure in interaction with soluble ions in water wasinvestigated The modeled graphene includes 66 Carbon and 22 Hydrogen Investigation over structuralparameters interaction energies in gaseous and PCM phase in water atomic charges and second orderperturbation energy yielded form NBO calculations electron density and its laplacian at bond critical pointsof non covalent situations analysis was done through DFT and B97X D method 6 31G basis set wasapplied for the all atoms Interaction energies in doped graphene were averagely more favorable in solventphase in comparison with gaseous phase AIM calculation results also indicated reasonable electrondensities in BCPs on non covalent interactions and the laplacian of electron density in the same pointsshowed an ionic like interaction existence Isosurfaces of non covalent interaction also depicted brilliantpictures of presence of these surfaces for each complex Reactivity data showed increase of total hardnessand decrease of global softness and decreasion of nuleuphilic species in doped graphene In the second partof this study non covalently interaction of mentioned ions with doped nanotubes including 50 Carbon and10 Hydrogen atoms was inspected over structural parameters interaction energies in gaseous and solvated via PCM model phase in water atomic charges and second order perturbation energy yielded form NBOcalculations electron density and its Laplacian at bond critical points of non covalent situations analysiswas done through DFT and B97X D method 6 31G basis set was applied for the all atoms too NBOanalysis revealed stronger donor acceptor transitions in interactions with SiCNT in comparison with othernanotubes In addition SO4 had the strongest donor acceptor transitions in interaction with dopednanotubes Reactivity data illustrated decrease of chemical potential in doped nanotubes Moreover totalhardness increased in all nanotubes except SiCNT Interaction energies in this case were averagely morefavorable in gaseous phase in comparison with solvent phase AIM calculation resulted in considerableelectron densities in BCPs on non covalent interactions The Laplacian of electron density in mostinteractions showed non covalent behavior Keywords Nanotube Non covalent Interactions Graphene Desalination Density Function Theory Hetero Doping
استاد مشاور :
شادپور ملك پور
استاد داور :
عبدالحسين دباغ، عليرضا نجفي
