ارائه مدلهای ترمودینامیکی و انتقالی جدید برای سیستم های شامل الکترولیت، پلیمر و نانوذرات و ارزیابی آنها برروی نانوسیالهای متشکل از fe3o4 و zno در پلی اتیلن گلیکول

مطالعه تجربی و تئوری خواص فیزیکوشیمیایی، انتقالی و رئولوژیکی سیستمهای حاوی الکترولیتها، پلیمرها و نانوذرات از اهمیت صنعتی وتجارتی ویژه ای برخوردار می باشد؛ طراحی فرآیندهای صنعتی دربرگیرنده نانوسیالها و محلولهای الکترولیتی و پلیمری به دانش تجربی و تئوری حاصل شده از اندازه گیری کمیتهای ترمودینامیکی، انتقالی و رئولوژیکی و مدلسازی این کمیتها وابسته می باشد. ضرایب فعالیت، دانسیته، سرعت صوت، ویسکوزیته و کمیتهای وابسته به آنها می توانند انحراف از حالت ایده آل محلولها و نانوسیالها را نشان دهند و برهمکنشهای موجود در درون محلولها و نانوسیالها را آشکار کنند. در منابع علمی داده های تجربی زیادی برای محلولهای الکترولیتی و پلیمری گزارش شده است؛ مدلها و تئوریهای زیادی نیز برای برازش کمیتهای ترمودینامیکی و ویسکوزیته محلولهای الکترولیتی و پلیمری پیشنهاد شده است ولی در برخی موارد به ویژه در غلظتهای بالا جرمهای مولکولی بزرگ و یا در حضور الکترولیتهای چند ظرفیتی کارآیی خوبی از این مدلها مشاهده نمی شود. هدف اصلی پروژه حاضر، دستیابی به مدل جدید برای برازش و پیش بینی خواص ترمودینامیکی، انتقالی و رئولوژیکی سیستمهای حاوی الکترولیتها، پلیمرها و نانوذرات و سیستمهای حاصل از ترکیب این مواد با کارآیی خوب می باشد. بدین منظور این پروژه در مراحل مختلف انجام گرفت؛ کارآیی مدلهای موجود در برازش و پیش بینی خواص ترمودینامیکی و انتقالی سیستمهای مختلف ارزیابی شد و در هر مرحله معادله جدیدی برای بهبود کارآیی مدلهای قبلی پیشنهاد گردید و در پایان مدل جدیدی با اصلاح نقطه ضعف مدلهای قبلی ارائه گردید و کارآیی آن با مدلهای موجود مقایسه شد. جزئیات مراحل انجام پروژه و هدف هر مرحله به شرح زیر می باشد: ? کارآیی مدلهای eyring-electrolyte-nrtl، eyring-electrolyte-wilson و eyring-electrolyte-mnrtl در برازش ویسکوزیته محلولهای سه تایی حاوی الکترولیت بررسی گردید به دلیل پیچیدگی کاربرد مدلهای مذکور معادله جدید نمایی برای برازش ویسکوزیته محلولهای حاوی چندین الکترولیت ارائه گردید و در مقایسه با مدلهای مذکور عملکرد عالی از این معادله نمایی مشاهده گردید. مدلی با کارآیی خوب نیز برای پیش بینی ویسکوزیته محلولهای حاوی چندین الکترولیت بر پایه روش آرنیوس ارائه گردید به طوری که ویسکوزیته محلولهای حاوی چندین الکترولیت بدون اندازه گیری کمیت مورد نظر فقط با در دست داشتن ویسکوزیته محلولهای دوتایی با موفقیت پیش بینی شد. ? مدلهایی بر پایه مفهوم ترکیب موضعی چن و همکارانش برای برازش خواص ترمودینامیکی و رئولوژیکی محلولهای حاوی الکترولیتها، پلیمرها و نانوسیالها ارائه گردید و با موفقیت در برازش ضرایب فعالیت و ویسکوزیته محلولهای حاوی الکترولیتها و پلیمرها و خواص رئولوژیکی نانوسیالها مورد استفاده قرار گرفت. ? ? نانوسیالهایی از پخش نانوذرات fe3o4 و zno در سیال پایه پلی اتیلن گلیکول تهیه گردید؛ پایداری این نانوسیالها با استفاده از طیف سنجی مرئی-ماوراءبنفش مورد بررسی قرار گرفت؛ توزیع اندازه نانوذرات توسط طیف سنجی همبستگی فوتون (روش تفرق نور پویا) و لیزر آنالیز اندازه ذره مورد بررسی قرار گرفت. خواص حجمی و رئولوژیکی نانوسیالهای حاصل از پخش fe3o4 و zno در پلیمر پلی اتیلن گلیکول در دماها و غلظتهای مختلف اندازه گیری شد. ویسکوزیته و رفتار جاری شدن در سرعتهای برشی، غلظتها و دماهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. خواص رئولوژیکی نانوسیال حاوی نانوذرات fe3o4 نیز تحت تاثیر میدان مغناطیسی بررسی گردید. از نتایج حاصل شده حجم مولی مازاد و ضریب تراکم پذیری نانوسیالها و بعد فراکتال نانوذرات محاسبه گردید و از رفتار این کمیتها با دما و غلظت اطلاعات ارزنده ای در مورد رخدادهای درون نانوسیالها بدست آمد.