مطالعه خواص ترمودینامیکی مایعات یونی بر پایه ایمیدازولیم و مخلوط آنها با آب و بررسی اثرطول زنجیر آلکیل با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو و دینامیک مولکولی

در این پایان نامه خواص ترمودینامیکی و انتقالی 5 مایع یونی بر پایه 1- آلکیل 3- متیل ایمیدازولیوم برومید (آلکیل = متیل، اتیل، بوتیل، پنتیل و هگزیل)، با استفاده از شبیه سازی های دینامیک مولکولی بررسی شد. برهمکنشهای درون مولکولی و بین مولکولی بر اساس میدان نیروی کلاسیکی اتمهای متحد لیو توصیف شدند. در ابتدا کل سامانه در مجموعه همدما- هم فشار به مدت 5 نانو ثانیه تعادلسازی شدند. سپس برای محاسبه تعدادی از خواص ساختاری و دینامیکی شبیه سازی های طولانی در مجموعه nve انجام گرفت. چگالی مایعات یونی در دماهای مختلف و فشار 1 اتمسفر محاسبه گردید. ساختار مولکولی مایعات یونی در حالت مایع در دماهای مختلف با محاسبه توابع توزیع شعاعی مراکز جرم آنیون و کاتیون و همچنین توابع توزیعی شعاعی موقعیت های شبه اتمی بررسی شد. نتایج حاصله از توابع توزیع شعاعی نشان می دهند که با کوتاهتر شدن طول زنجیره آلکیلی کاتیون لایه اول آنیون محاط به کاتیون متراکم تر و به فواصل نزدیکتری جابجا می شوند. خواص انتقالی مایع یونی مانند ضرایب نفوذ، اعداد انتقال کاتیون و آنیون محاسبه شدند. به جز مایع یونی [dmim]br برای سایر مایعات یونی ضریب نفوذ با افزایش طول زنجیره کاهش می یابد. آنتالپی های تبخیرکل مایعات یونی در دمای k 400 برای 5 مایع یونی بر پایه 1- آلکیل 3- متیل ایمیدازولیوم برومید (آلکیل = متیل، اتیل، بوتیل، پنتیل و هگزیل) محاسبه شد.