مطالعه توانائی جذب سطحی هیدروژن توسط چهارچوب های آلی-فلزی با استفاده از روش های مکانیک کوانتومی و شبیه سازی مونت-کارلو

پایان نامه
چکیده

چهارچوب¬های آلی-فلزی به عنوان دسته¬ی جدیدی از مواد دارای حفره¬های نانومتری شناخته شده¬اند و طی دو دهه¬ی گذشته، توجه زیادی را به سمت خود جلب کرده¬اند. چهارچوب¬های آلی-فلزی به علت دارا بودن مساحت سطح بالا و حجم حفره¬ی بالا، در صنعت به عنوان جاذب، از جایگاه مهمی به¬ویژه برای هیدروژن به عنوان سوخت برخوردار هستند.. در این پایان¬نامه تلاش شده است جذب هیدروژن روی چهارچوب¬های آلی-فلزی بر پایه فلز روی با استفاده از شبیه¬سازی مونت¬کارلوی بندادی بزرگ، در شرایط دمایی و فشاری به نسبت گسترده¬ای مورد مطالعه قرار گیرد. هم چنین تأثیر عوامل مختلف روی میزان جذب هیدروژن مورد بررسی قرار گرفته و تلاش شده است با تغییر برخی از عوامل نظیر عوامل ترمودینامیکی و ساختاری به جذب بهینه¬ی هیدروژن در این ساختارها دست یافت. نتایج نشان¬دهنده¬ی جذب بهینه در دمای k77 و فشار حدود atm 30 روی می¬دهد. شبیه¬سازی جذب نخست در ساختار irmof-1 و سپس در ساختار irmof-18 مورد مطالعه قرار گرفت. اتصال-دهنده¬ی آلی در این ساختار یاد شده تترامتیل بنزن دی کربوکسیلات است. نتایج نشان داد که اتصال چهار گروه متیل به اتصال¬دهنده¬¬ی آلی باعث کاهش حجم حفره و به دنبال آن کاهش ظرفیت جذب نسبت به ساختار irmof-1 شده است. با طراحی ساختارهای تازه¬ای اثر عوامل گوناگون مانند اندازه¬ی حفره و برهم¬کنش الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. در بخش بعد، شبیه¬سازی روی ساختارهایی ازجمله irmof-76 و irmof-20 انجام شد تا اثر گروه اتصال دهنده با طول مختلف و ناجوراتم¬ها مورد بررسی قرار گیرد. مشاهده¬ها نشان داد که در فشارهای کم، میزان جذب مطلق با انرژی برهم-کنش، در فشارهای میانی با مساحت سطح و در فشارهای بالا با اندازه¬ی حفره در ارتباط است. گفتنی است عوامل یاد شده درباره¬ی جذب مطلق درست است. درحالی¬که در مورد جذب اضافی در فشارهای میانی، آمیزه¬ای از مساحت سطح و شدت برهم¬کنش موثر خواهد بود. هم¬چنین در این پایان¬نامه، انرژی برهم¬کنش مولکول هیدروژن با بخش¬های مختلف چهارچوب آلی-فلزی با استفاده از نظریه¬ی متابعت چگالی و متابع wb97x-d و با مجموعه¬ی پایه¬ی g*+31-6 مورد مطالعه قرار گرفت و جایگاه¬های مناسب جذب در ساختارهایirmof-1 و irmof-18ارزیابی شد. مطالعات نشان داده است که در ساختار irmof-1کلاستر فلزی جایگاه مطلوبی برای جذب است، زیرا، مولکول هیدروژن برهم¬کنش قوی¬تری را با اتم فلز برقرار می¬کند در مقابل ساختارirmof-18 با دارا بودن گروه اتصال¬دهنده¬ی تترامتیل بنزن دی کربوکسیلات، برهم¬کنش مساعدی را در محدوده¬ی اتصال¬دهنده¬ی آلی فراهم می¬کند.

منابع مشابه

مروری بر روش شبیه سازی مونت کارلو

متن کامل

روش شبیه سازی مونت کارلو در گرانش کوانتومی (دکتر امید جلیلی )

انتشارگر گرانش کوانتومی در صورتبندی انتگرال مسیر فاینمن، با چرخش ویک(‏Wick‏) در محور زمان، به تابع افراز(پارش) ‏در مکانیک آماری شبیه میشود. برای محاسبه تابع پارش طبیعی ترین ابزار روش مونت کارلو است. بنابراین با به کار بردن ‏روش مونت کارلو به محاسبه غیر اختلالی انتشارگر نائل میشویم. برای اعمال روش مونت کارلو، لازم است فضای ‏انتگرالگیری را گسسته کنیم و با اعمال الگوریتم مناسب، "منطقه مهم" شناسایی...

متن کامل

شبیه سازی مونت کارلو میکروساختار نواحی اطراف جوش آلیاژ های آلومینیوم توسط پرتوهای الکترونی پر انرژی

در تحقیق حاضر روشی برای شبیه سازی مونت کارلو میکوساختار نواحی اطراف جوش آلیاژهای آلومینیوم 5010 و 6063 توسط پرتوهای الکترونیکی پر انرژی مورد مطالعه قرار گرفته است . نمونه های جوشکاری شده از هر الیاژ توسط شتاب دهنده خطی رودوترون در مدت زمان 5 ثانیه و شدت جریان ma 6 با انرژی ثابت mev 10 بصورت استاتیک تحت پرتودهی با شدت های متفاوت گردید . مقایسه نتایج بدست آمده از شبیه سازی و نتایج تجربی ، نشان ده...

متن کامل

شبیه سازی قله‌های ترمولومینسانس نانوذراتLiF:Mg,Cu,P با استفاده از روش مونت کارلو

The thermoluminescence (TL) glow peaks of nanoparticles was simulated by a the Monte Carlo method in which all the ordinary as well as anomalous transitions between the nanoparticle clusters are taken into account. The adjustable parameters are activation energy and frequency factor of the trap, both   radiative and nonradiative recombination, direct recombination from trap to recombi...

متن کامل

شبیه سازی جذب هیدروژن بر روی تک لایه گرافاین با استفاده از روش مونت کارلو

امروزه هیدروژن به علت بازدهی بالای انرژی و نقش اساسی آن در کاهش آلودگی هوا، به عنوان گزینه ی مناسبی جهت کاربرد در پیل های سوختی شناخته شده است. بنابراین اصلی ترین چالش دراستفاده از هیدروژن،توسعه و گسترش یک روش ارزان، کارآمد و ایمن در ذخیره سازی آن می باشد. با بررسی هایی که اخیراً در مورد یک دگرشکل گرافن به نام گرافاین و برخی خواص منحصر بفرد آن از جمله داشتن چگالی کم و پایداری در دماهای بالا صورت...

15 صفحه اول

اثر ناهمگنی بر صحت دزیمتری در پرتودرمانی کانفورمال پروستات با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو

Background and purpose: The human body is composed of various inhomogenous tissues with a variety of physical and radiological properties. These inhomogeneities could change isodose distributions, increase the probability of geometric errors, and eventually lead to missing of the target irradiation or incorrect isodose coverage in conformal radiation therapy (CRT) due to the uncertainties resul...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه زنجان - پژوهشکده علوم پایه کاربردی

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023