پديد آورنده :
سيفي زاده، مهسا
عنوان :
مطالعه صورتبندي و ديناميك زنجير پلي (تري متيلن ترفتالات) محدود شده ميان دو نانو صفحه موازي گرافن عامليت دار شده به وسيله شبيه سازي ديناميك مولكولي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
صنايع پليمر
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هشت، 76ص.:مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
احمد اسدي نژاد
توصيفگر ها :
پلي (تري متيلن تر فتالات) , شبيه سازي ديناميك مولكولي , نانوصفحه ي گرافن عامليت دار
استاد داور :
مرتضي صادقي ، كيومرث اسكندري
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/07/22
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/07/22
چكيده فارسي :
1 چكيده مطالعهي رفتار زنجيرهاي پليمري با پركننده نانويي در مقياس ميكروسكوپي در دههي اخير به دليل تأثير قابل مالحظهاي كه در خواص ماكروسكوپي نهايي نانوكامپوزيتهاي حاصل از آنها دارند مورد توجه پژوهشگران در حوزهي شيمي و فيزيك قرار گرفتهاست استفاده از روشهاي مبتني بر شيمي محاسباتي اين حيطه پژوهشي داراي برتريهاي ويژهاي است از جمله اين روشها روش ديناميك مولكولي است كه امكان بررسي برهمكنشها و رفتار مولكولها را با استفاده از نرمافزارهاي مختلف تسهيل نمودهاست با كمك ابر رايانه هاي پرسرعت در اين پژوهش رفتار يك تك زنجير پلي تري متيلن ترفتاالت در فضاي محدود شده ميان دو صفحه موازي گرافن عامليت دار شده به كمك روش شبيه سازي ديناميك مولكولي و با استفاده از نرم افزار گرومكس مورد مطالعه قرار گرفته است رفتار يك زنجير پلي تري متيلن ترفتاالت با ۰۱ واحد تكراري در حضور گرافن سه درصد عاملدار شده با ابعاد۰۲ ۰۲ نانومتر مربع در سه دماي ۰۰۳ ۰۵۳و ۰۰۴ كلوين در مدت ده نانوثانيه بررسي شد مولفه ي متغيير ديگر فاصله ي بين نانو صفحات گرافن عامليت دار مي باشد كه بر اساس شعاع چرخش پليمر در فضاي ازاد كه برابر۴۴ ۳ نانومتر است تعيين گرديد در هر دما ۴ سامانه با فاصله صفحات ۴۴ ۳ ۸۸ ۶ ۲۳ ۰۱ و ۶۷ ۳۱ نانومتر بررسي گرديد در مجموع پس از بررسي ۲۱سامانه مشخص گرديد كه صورتبندي تعادلي زنجيري كه جذب سطحي شدهاست به لحاظ شكل فضايي زنجير تاخورده به صورت مسطح دو بعدي مي باشد كه وابسته به هندسه ي پراكنش عامليت ها بر روي سطح پركننده نانويي است مشاهده شد تا زماني كه بعد مشخصه هندسه محدود كننده كمتر از سه برابر شعاع چرخش زنجير پليمر در فضاي آزاد باشد مي تواند بر صورتبندي و ديناميك زنجيره تاثير گذار باشد و از بيشتر از آن در دماي ۰۰۳ كلوين پليمر فضاي محدود كننده را حس نمي كند قابليت تحرك اتمهاي زنجير پليمر تا زماني كه هندسه محدود كننده را حس مي كنند كاهش مي يابد و با افزايش دما به دليل افزايش ۵ درصدي انرژي اتمهاي زنجير قابليت تحرك افزايش داشته است ولي در اين حالت باز هم از ديناميك پليمري كه محدود نشده كمتر مي باشد در خصوص شعاع چرخش زنجير ديده مي شود كه با كاهش فاصله ي صفحات گرافن عامليت دار شعاع چرخش افزايش مي يابد ولي به خاطر بر همكنش زنجيره پليمر با عامليت هاي روي گرافن و محل قرار گيري عامليت ها شعاع چرخش پليمر محدود شده حدود يك سوم شعاع چرخش پليمري است كه فضاي محدود شده را احساس نمي كند كلمات كليدي پلي تري متيلن تر فتاالت شبيه سازي ديناميك مولكولي نانوصفحهي گرافن عامليت دار
چكيده انگليسي :
76 Conformation and dynamics of poly trimethylene terephthalate chain confined between two parallel graphene nanosheets via molecular dynamics simulation Mahsa Seifizadeh m seifizadeh@ce iut ac ir September 1 2020 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Language Farsi Degree M ScDr Ahmad Asadinezhad asadinezhad@cc iut ac ir AbstractThe study of the behavior of polymer chains with nanoscale reinforcement in the last decade has attracted the attentionof researchers in the field of chemistry and physics due to the significant effect they have on the final macroscopicproperties of the resulting nanocomposites The use of methods based on computational chemistry in this field hasspecial advantages One of these methods is the molecular dynamics method which has facilitated the possibility ofstudying the interactions and behavior of molecules using different software With the help of high speedsupercomputers in this research the behavior of a single Poly trimethylene terephthalate chain in the confined spacebetween two parallel sheets of functionalized graphene has been studied using molecular dynamics simulation methodand Gromacs software The behavior of a poly trimethethylene terephthalate chain with 10 monomer units in thepresence of functionalized 3 graphene with dimensions of 20 20 nm at three temperatures of 300 350 and 400 Kin ten nanoseconds was investigated Another variable component is the distance between functionalized graphenenanosheets which was determined based on the gyration radius of the polymer in free space which is equal to 3 44nm At each temperature 4 systems with plate spacing of 3 44 6 88 10 32 and 13 76 nm were examined In total after examining 12 systems it was found that the equilibrium formulation of the adsorbed chain is spatially folded intwo dimensions which depends on the distribution geometry of the agents on the surface of the nano filler It wasobserved that as long as the characteristic dimension of the limiting geometry is less than three times of the gyrationradius of the polymer chain in the open space it can affect the formation and dynamics of the chain and more thanthat at 300 Kelvin the polymer does not feel the limiting space The mobility of polymer chain atoms decreases aslong as they sense the limiting geometry and with increasing temperature due to a 5 increase in the energy of thechain atoms the mobility has increased but it is still less than the unrestricted polymer dynamics Regarding thegyration radius of the chain it can be seen that it increases with decreasing the distance of functional graphene sheets but due to the interaction of the polymer chain with the agents on graphene and the location of the agents gyrationradius of the polymer is limited to about one third of the gyration radius of the polymer which does not feel the limitedspace Keywords poly trimethylene terephthalate molecular dynamics simulation functionalizedgraphene nanosheets
استاد راهنما :
احمد اسدي نژاد
استاد داور :
مرتضي صادقي ، كيومرث اسكندري
