رنگهای آلی جدید بدون فلز، دهنده -?- پذیرنده با دو گروه اتصال دهنده بر اساس دی فنیل آمین به عنوان دهنده، باربیتوریک اسید و تیوباربیتوریک اسید به عنوان پذیرنده/اتصال دهنده، سنتز و شناسایی و برای استفاده در سلولهای خورشیدی مورد استفاده قرار گرفت. از بین سلولهای خورشیدی رنگ حساس ساخته شده، سلول خورشیدی براساس دی فنیل آمین به عنوان دهنده، باربیتوریک اسید به عنوان پذیرنده، راندمان تبدیل بالا % 53/1 با جریان مدار کوتاه am71/3 و ولتاژ جریان نوری جریان باز v 55/0 و عامل پر 75/0 تحت تابشma 5/1 ارائه می کند. ساختار رنگها ی سنتز شده بهینه سازی و ساختارهای الکترونی آنها بررسی شده است. همچنین در این پایان نامه انرژی و آروماتیسیته مجموعه ای از ایمیدازولهای استخلاف شده [r = nh2, oh, h, ch3, f, cl, cn, no, no2و فرمهایآنیونی و پروتونه در فاز گازی با دو روش mp2 و dftبا مجموعه ی پایه b3lyp/6-311++g(d,p) مورد محاسبه قرار گرفت. تغییرات آروماتیسته محلی را با استفاده از شاخصهای آروماتیسیته مختلف و(pozharsky index, homa, nics, ase peda)مورد تجزیه و تحلیل قرار داده شد و تغییرات قابل ملاحظه ای در آروماتیسته حلقه ایمیدازول، ایمیدازولات آنیونها و فرمهای پروتونه شده آنها مشاهده گردید. در هر طبقه، فرمهای آنیونی دارای بیشترین خصلت آروماتیسیته و در فرمهای خنثی، 1-h ایمیدازول دارای کمترین میزان خصلت آروماتیسیته می باشد. homa و شاخص ساختاری ai همبستگی خوبی را با یکدیگر نشان می دهند اما مقادیر nics (0) یک همبستگی ضعیف با دیگر مقیاس ها دارد. به نظر می رسد شاخصهای ساختاری ارتباط بهتری با اثر استخلاف نشان می دهند. توصیف کنندهای شیمیایی کوانتومی محلی و سراسری برای مشتقات ایمیدازول استخلاف شده در موقعیتهای 2، 4 و 5 شامل استخلافهای الکترون دهنده و الکترون کشنده با استفاده از دو روش mp2 و dft مورد محاسبه قرار گرفت. استخلافها برای پوشش طیف گسترده ای از اثرات الکترونی انتخاب شده است. با توجه به عامل فوکویی محاسبه شده می توان سایت نوکلوفیلی مناسب را در فاز گازی برای مشتقات ایمیدازول و آنیونی آنها تشخیص داد. برای بیشتر استخلافها می توان مشاهده کرد که مقدار تابع فوکویی محاسبه شده سایتn در مواردی که گروهای الکترون دهنده حضور دارند، کوچک می باشد که حاکی از وجود یک سایت n مناسب برای واکنشهای سخت می باشد. در حالی مقادیر فوکویی بالا در مواردی که گروهای الکترون کشنده جایگزین شده، وجود دارد که نشان دهنده یک سایت n مناسب برای واکنشهای نرم است. برای مطالعه جذب فرمهای تاتومری تترازول روی سطوح دی اکسید تیتانیوم آناتاز(101)، (100) و (001) روش نظریه تابع چگال (dft)با بهینه سازی هندسه کامل مورد استفاده قرار گرفت. مشخص شد که جذب تترازول روی سطوح دی اکسید تیتانیوم از طریق فرایند تجزیه صورت نمی گیرد. و تغییرات منفی در سطح دی اکسید تیتانیوم حاوی هتروسیکل جذب شده روی سطح بالایی دی اکسیدتیتانیوم اشاره شد. پیکربندی تترازول در طول جذب و انرژی جذب مربوطه در سطوح و سایتهای مختلف برآورد شده است. علاوه براین مشخص شده است که جذب تترازول روی سطوح دی اکسید تیتانیوم ممکن است از طریق برهمکنش بین کاتیون روی سطح و جفت غیر پیوندی روی اتم n1 یا n2 مولکول تترازول صورت گیرد. نتایج نشان داده است که جذب تترازول از طریق موقیعت n2 (تاتومر h1) روی سطح دی اکسید تیتانیوم مطلوب تر از جذب از طریق موقیعت n1(تاتومر h2) می باشد. علاوه براین، مشاهده شد که حضورتترازول فعالیت فتوکاتالیستی دی اکسید تیتانیوم رانسبت به دی اکسید تیتانیوم خالص افزایشمی دهد.

با توجه به اهمیت تحلیل هیدرولیکی جریان غیردائم در مجاری بسته، کاربرد روش های حل عددی پیشرفته و به منظور حل معادلات کامل حاکم بر اینگونه جریان ها (معادلات saint - venant) مورد توجه جدی قرار گرفته اند. از میان روش های حل عددی موردنظر، الگوی چهار نقطه ای preissmann بدلیل پایداری عددی و تطابق خوب آن با واقعیت در سطح وسیعی مورد استفاده قرار گرفته است . از طرف دیگر تحلیل اینگونه جریان ها تحت شرایط توام جریان با سطح آزاد و در حالت تحت فشار (surcharge) دارای پیچیدگی هایی می باشد که تجزیه و تحلیل را دشوار می سازد. روش شکاف باز فرضی preissmann یکی از روشهای مناسب برخورد با این مسئله می باشد. در این پایان نامه به کمک الگوی عددی preissmann و فرض شکاف باز، برنامه ای ارائه می گردد که قادر به تحلیل جریان غیر دائم در یک مجرای بسته تحت شرایط تام با سطح آزاد و در حالت تحت فشار می باشد.