چکیده: دامنه ی وسیعی از کاربردهای مایعات یونی، از قبیل حلال برای سنتز و جداسازی و الکترولیت، به خاطر نقطه ی ذوب پایین، قابلیت اشتعال پایین، فشار بخار ناچیز، رسانایی بالا و پایداری الکتروشیمیایی شان از آنها انتظار می رود. ساختارها و قابلیت های مایعات یونی از طریق برهم کنش بین یون ها کنترل می شوند. اندازه، شکل، و مواد تشکیل دهنده ی یون ها از طریق تاثیر گذاری بر توانایی شبکه کریستال و انرژی شبکه ی مایع یونی، بر قابلیت های ترمودینامیک مایعات یونی تاثیر می گذارند. به طور کلی، بر هم کنش های درونی مایعات یونی با بالا رفتن اندازه و پیچیدگی ترکیبات آنیونی و کاتیونی کاهش می یابد. این امر به خاطر جابه جایی بار و جداسازی آن می باشد. قابلیت های مایعات قطبی با به کار بردن روش های مختلف تئوری و محاسبه ای مورد بررسی قرار گرفته است. اخیرا مدلی برای مطالعه ی خواص سیالات قطبی با به کار بردن پتانسیل یوکاوا برای به نمایش گذاشتن نیروهای پراکندگی و برهم کنش های دو قطبی- دو قطبی ارائه شده است. در این مدل برهم کنش مولکول ها در یک سیال قطبی فرض بر این است که مولکول های تشکیل دهنده، کره های سخت با اندازه ی برابر دارای نقطه ممان دوقطبی دائمی ثابتی هستند که از طریق پتانسیل جفتی یوکاوا واکنش می دهد. در تحقیق حاضر مدل برهم کنش پتانسیل جفتی یوکاوا به کار رفت تا به معادله ی حالت دست یافته و رفتار مایعات یونی با پایه ی ایمیدازولیوم را مورد بررسی قرار دهیم. برای دستیابی به پارامترهای پتانسیل، از داده های تجربی pvt استفاده شد. تابع پتانسیل از معادله ترمودینامیکی فشار به دست می آید. کلمات کلیدی: مایعات یونی، مدل پتانسیل یوکاوا ، معادله حالت

در این کار تحقیقاتی بهینه سازی کامل ساختار هندسی با استفاده از روش محاسبات تئوری تابعیت چگالی (b3lyp) با مجموعه پایه 3-21g* بر روی گونه ای از نانو ساختارهای نیترید بور به نام نانو لوله نیترید بور کربن دارشده جهت بررسی پایداری ساختار هندسی و الکترونی و کاربرد آن در سیستم های بیولوژیکی انجام گرفت .در این کار با بهینه نمودن ساختار نانو لوله b20n20c2h14 وبدست آوردن پارامترهای مربوطه از قبیل: ساختار مولکولی،فرکانس های ارتعاشی،بار اتمها و پایداری ترمودینامیکی در محیط گاز وحلال های قطبی و غیر قطبی و دماهای مختلف پایداری ساختار نانو لوله تایید گردید.

مایعات یونی به دلیل داشتن خواص ویژه ای مانند نقطه ذوب پایین و فشار بخار قابل چشم پوشی به طور گسترده موردمطالعه قرار گرفته اند. در فرایندهای صنعتی ازاین ترکیبات به عنوان حلال سبز یاد می شود. خواص شیمیایی و فیزیکی مایعات یونی با برهم کنش بین یون ها کنترل می شود و به طور کلی با افزایش اندازه و پیچیدگی آنیون و کاتیون به دلیل عدم استقرار بار، برهمکنش های یونی کاهش می یابد. در این پایان نامه یک مدل ارائه شده برای توصیف سیالات قطبی برای مایعات یونی مورد بررسی قرار گرفت.اساس مدل مورد استفاده تئوری اختلال ترمودینامیک می باشدکه درآن تابع پتانسیل لناردجونز به عنوان پتانسیل مرجع در نظر گرفته می شود. دراین مدل چهار ویژگی سیال باید در دسترس باشد دو پارامتر پتانسیل لنارد جونز، ممان دو قطبی و مقدار قطبش پذیری. برای مایعات یونی مقادیر پارامترهای لنارد جونز را از داده های بحرانی به دست آورده و مقدار ممان دو قطبی نیزبه عنوان کمیت مجهول نهایتأ از تطبیق انرژی آزاد هلمهولتز باقی مانده تجربی و در مقادیر حاصل ازمدل ارائه شده پیش بینی شد که تطبیق خوبی با داده ای تجربی دارد. با توجه به نتایج به دست آمده برهمکنش های موثردر مایعات یونی بر پایه ایمیدازولیوم با کاتیون دارای زنجیر چهارکربنی به خوبی با مدل ترمودینامیکی به کار رفته توصیف می شود.

چکیده: در این کار تحقیقاتی بهینه سازی کامل ساختار هندسی با استفاده از روش تابعیت چگالی (dft)با مجموعه پایه 3-21g* بر روی گونه ای ازنانو ساختارهای نیترید بور به نام نانو ورقه نیترید بور b15n15 وکاربردآن در انتقال دارو انجام گرفت. در قسمت اول کار با بهینه نمودن ساختار نانو ورقه b15n15 و بدست آوردن پارامترهای مربوطه از قبیل: ساختار مولکولی، فرکانسهای ارتعاشی، بار اتمها، گشتاور دو قطبی و پایداری ترمودینامیکی در محیط گاز و حلال و دماهای مختلف پایداری ساختار نانو ورقه تایید گردید.علاوه بر این با استفاده از رزنانس مغناطیسی هسته(nmr)و محاسبات بار جایگاههای فعال مولکول در فاز حلال و گاز در سطح نظری b3lyp/321g* انجام گرفت. پارامترهای nmr و خواص ترمودینامیکی سیستم مورد نظر برای بدست آوردن جابجایی شیمیایی و تاثیر حلال بر روی پایداری سیستم محاسبه گردید. در قسمت بعدی کار تمام محاسبات مذکور با اضافه کردن داروهای ضد سرطان fluorouracil(c4h3fn2o2)،thymine(c5h6n2o2) بر روی سیستم b15n15 ادامه یافت . از محاسبات انرژی پایداری با توجه به عدم از هم پاشیدگی ساختار و پایداری بیشتر در محیط حلال می توان نتیجه گرفت که از اینگونه ساختارها میتوان به عنوان عوامل موثر در انتقال عوامل بیولوژیکی و دارویی استفاده کرد.

یکی از موضوعات مورد توجه در مطالعه ترمودینامیک مایعات یونی، کشش سطحی می باشد در این پایان نامه برای محاسبه کشش سطحی تعدادی از مایعات یونی بر پایه ایمیدازولیوم از تابع پتانسیل یوکاوا استفاده شده است. این مدل برای توصیف بر هم کنش بین مولکولهای قطبی آنها را کره های سخت با سایز برابر و گشتاور دوقطبی ثابت فرض می کند در این روش با استفاده از مشتق پتانسیل یوکاوا نسبت به حجم یک معادله حالت حاصل می شود. سپس با استفاده از داده‏های تجربی pvt، پارامترهای معادله حالت برای مایعات یونی شامل کاتیون های[bmim] و [hmim] و آنیون های bf4- وpf6- و ntf2- بدست آمده است از این پارامترها فشار درونی و ثابت همبستگی جفتی حاصل می شود با استفاده از یک ارتباط جدید برای کشش سطحی که براساس برخی استدلال های ترمودینامیکی در رابطه بوف و کریک وود بدست آمده کشش سطحی سیستم های مورد نظر محاسبه می شود. در این روش داده تجربی و کشش سطحی در یک دما مورد نیاز است. مقدار کشش سطحی بدست آمده با داده تجربی توافق خوبی دارند و اثر تغییر کاتیون و آنیون برکشش سطحی با آنچه که در تجربه بدست آمده تقریباً یکسان است.

دراین مطالعه، نانوذرات سوپرمغناطیسی 〖fe〗_3 o_4 سنتز شدند. خصوصیات این ذرات بوسیله¬ی اسپکتروسکوپی ft-ir تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی، تعیین اندازه ذره ای پتانسیل زتا، و همچنین به روش مگنومتری مورد بررسی قرار گرفت. اندازه ذره ای نانوذرات شدشده با تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی، ذراتی کروی با اندازه ای حدود 30-10 نانومتر را نشان داد. نانوذرات سوپرپارامغناطیس 〖fe〗_3 o_4 از طریق هم رسوبی نمکهای کلرایدآهن دو و سه ظرفیتی در حضور آمونیاک تشکیل شدند. در ادامه پروژه به منظور بررسی اثر فاکتورهای مختلف بر اندازه ذرات مغناطیسی اکسیدآهن تشکیل شده، از روش مدرن آماری سطح پاسخ استفاده شد. بر اساس نتایج حاصله از این مطالعه، اثر فاکتورها بر پاسخ را می توان به صورت زیر نشان داد. ph>fe(iii)>solvent>fe(ii)>rpm پس از گروه بندی بر پایه اندازه ذرات مدل سازی ریاضی بر روی گروهی از نانوذرات با اندازه کوچک تر از 200نانومتر صورت گرفت. (r^2=0/72)

شیمی فیزیکدانها در حال توسعه روشهای تئوری برای توصیف رفتار پیچیده فلزات قلیایی مایع که ترکیبی از تعداد زیادی از اتمهای در حال برهمکنش هستند، میباشند. مطالعات در این زمینه بر اساس تلفیق دیدگاه سودو پتانسیل نظریه های ترمودینامیکی توسعه یافته است. در تئوری سودوپتانسیل سیستم فلزی رابه صورت مخلوطی از یونهای مثبت و الکترونهای ظرفیت درنظر می گیرند. کشش سطحی یک کمیت مهم در مباحث فیزیکی و تکنولوژی سیالات می باشد. در این کار کشش سطحی برای آلیاژ فلزات قلیایی در یک محدوده دمایی با استفاده از دیدگاه سودو پتانسیل محاسبه شده است. برای این منظور فرم پتانسیل به دست آمده از دیدگاه سود و پتانسیل و بعضی از استدلالهای ترمو دینامیکی در رابطه کریک وود و بوف به کاربرده شده است. برای محاسبه کشش سطحی در دامنه ای از دما تنها داده های pvt تجربی و مقدار کشش سطحی تجربی در یک دمای مشخص استفاده شده است. رفتار کشش سطحی محاسبه شده مشابه کشش سطحی تجربی است و در دماهای پایین با مقدار تجربی مطابقت خوبی دارد. با افزایش دما انحراف کشش سطحی محاسبه شده از مقدار تجربی بیشتر می شود. برای این همه فلزات قلیلیی روند تقریبا یکسانی مشاهده می شود و مقدارخطای آنها تفاوت خاصی با یکدیگر ندارند.

چکیده شیمی فیزیکدان ها در حال توسعه روشهای تئوری برای حل کردن رفتار پیچیده فلزات قلیایی مایع که ترکیبی از تعداد زیادی از اتمهای در حال برهمکنش هستند، می باشند. کشش سطحی یک کمیت مهم در مباحث فیزیکی و تکنولوژی سیالات می باشد. در این کار کشش سطحی برای آلیاژ فلزات قلیایی در یک محدوده دمایی با استفاده از تابع پتانسیل مناسب محاسبه شده است. برای این منظور سه نمای مختلف از فرم عمومی تابع پتانسیل لنارد – جونز و بعضی از استدلال های ترمو دینامیکی در رابطه کریک وود و بوف به کاربرده شده است. برای محاسبه کشش سطحی در دامنه ای از دما تنها داده هایpvt تجربی و مقدار کشش سطحی تجربی در یک دمای مشخص استفاده شده است. با روش مورد استفاده در این پایان نامه می توان اثر ترکیب آلیاژ و تغییر مرتبه تابع پتانسیل بر کشش سطحی را بررسی کرد. رفتار کشش سطحی محاسبه شده با سه توان مختلف ازlj(m-n) یعنی,lj(12-6),lj(6-3) lj(8/5-4) مشابه کشش سطحی تجربی است.در هر سه مدل، کشش سطحی محاسبه شده در دماهای پایین با مقدار تجربی مطابقت خوبی دارد. با افزایش دما انحراف کشش سطحی محاسبه شده از مقدار تجربی بیشتر می شود. برای این سه مدل پتانسیل انتخابی روند تقریبا یکسانی مشاهده می شود و مقادیر آنها تفاوت خاصی با یکدیگر ندارند.

در این تحقیق با استفاده از روش اربیتال گوسین کروی شناور (fsgo) پیوندهای پل در مولکولهایی با نقص الکترونی از قبیل c2h5, be2h4, lih2, b2h6 توصیف شده است . در جائیکه ساختمان تجربی وجود داشته باشد مبنا بر آن گذاشته شده است و در حالتی که هیچگونه ساختمان تجربی وجود نداشته باشد نتایج حاصله با نتایج محاسبات بسیار پیشرفته از مقالات برای مقایسه در نظر گرفته شده است . این پایان نامه در 4 فصل تنظیم شده است که در بخش نخست ابتدا به مولکول b2h6 پرداخته شده است و هدف توصیف پیوند پل در این مولکول می باشد. برای این مولکول مبنا ساختمان تجربی می باشد و بهترین توصیف اربیتالی که برای این مولکول در نظر گرفته شده است می باشد که طول پیوندهای انتهایی و پل بترتیب عبارتند از 2/2486a.u (با 0/80 درصد +خطا) و 2/5077a.u (با 1/26 درصد+خطا) و همچنین مقادیر زاویه و پا و زاویه ای که از دو هیدروژن انتهایی و اتم b حاصل می شود بترتیب 95/980 (با 1/05-درصد خطا) و 123/35 (با 2/10 درصد خطا) می باشد. در بخش دوم هدف توصیف پیوند پل در مولکول li2h2 می باشد که بعلت وجود نداشتن ساختمان تجربی نتایج حاصله با محاسبات پیشرفته برگرفته شده از مقالات مقایسه شده است . بهترین توصیف اربیتالی برای این مولکول که طول پیوند پل و زاویه پل عبارتند از 3/3422a.u (با -0/6 درصد خطا) و 79/32 (با -0/06 درصد خطا) در بخش سوم هدف توصیف پیوند پل در مولکول be2h4 می باشد که در این مولکول نیز نتایج محاسبات پیشرفته مقایسه شده است و بهترین توصیف اربیتالی برای این مولکول می باشد که طول پیوند انتهایی و پل بترتیب عبارتند از 2/4976 a.u (با -0/68 خطا) و 2/7770a.u (با -0/5 خطا) همچنین مقدار زاویه پل 85/97 (با 0/09+ خطا) می باشد. در بخش آخر هدف توصیف پیوند پل در مولکول c2h5 می باشد که در این مولکول نتایج محاسبات پیشرفته گرفته شده از مقالات مقایسه شده است . بهترین توصیف اربیتالی برای این مولکول می باشد و طول پیوند انتهایی و پل بترتیب عبارتند از 3/4786a.u (با -0/02 درصد خطا) و 2/4675 a.u (با -0/63 درصد خطا) همچنین زاویه پل بدست آمده 117/97 (با -0/37 خطا) می باشد. بنابراین بهترین مدل، مدل اربیتالی 2p می باشد زیرا بهترین نتایج و مقادیر را برای طول پیوند زاویه می دهد.