خواص ساختاری، الکتریکی و رئولوژی نانوذرات دوفلزی پالادیم- نقره تهیه شده با روش کاهش متداول و کاهش به کمک امواج فراصوت & مطالعه ی مقایسه ای انتساب های ارتعاشی، آنالیز کنفورمری و برهم کنش های مایعات یونی بر پایه ی ایمیدازولیوم [c_(2-8) mim][?ntf?_2] با نظریه ی تابعی چگالی

چکیده بخش 1: نانوذرات دوفلزی پالادیم- نقره ی پایدار شده از پلی وینیل پیرولیدون با روش کاهش همزمان نمک های یونی نقره نیترات و پالادیم نیترات دو آبه در حضور و غیاب امواج فراصوت به ترتیب با میانگین اندازه ی 9 و 6 نانومتر تهیه شدند. نانوذرات تهیه شده با شش روش شامل پراش اشعه ی ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری، میکروسکوپ الکترونی عبوری با قدرت تفکیک بالا، طیف بینی ماوراء بنفش، میکروسکوپ تونل زنی پویشی و آنالیز تفرق انرژی اشعه ی ایکس مشخصه یابی شدند. خواص رئولوژی نانوذرات دوفلزی پالادیم-نقره در سیال پایه ی اتیلن گلیکول با کسرهای جرمی 2 تا 5 درصد و در دماهای مختلف، هم به صورت تجربی و هم نظری مطالعه شد. نتایج تجربی نشان داد که ویسکوزیته ی سیال پایه ی اتیلن گلیکول شامل نانوذرات دوفلزی پالادیم-نقره با افزایش کسر جرمی و دما به ترتیب افزایش و کاهش می یابد. هنگامی که 5 درصد نانوذرات در دمای 20 درجه ی سانتی گراد به اتیلن گلیکول اضافه شد ویسکوزیته ی آن به اندازه ی 58/31 درصد افزایش یافت. رسانش الکتریکی نانوذرات دوفلزی پالادیم-نقره در آب مقطر در کسرهای جرمی و دماهای مختلف اندازه گیری شد. هنگامی که 1 درصد جرمی نانوذرات در دمای 25 درجه ی سانتی گراد به آب مقطر اضافه شد رسانش الکتریکی آن به اندازه ی 3841 درصد افزایش یافت. بر اساس یافته های ما، اندازه گیری خواص رئولوژی و همچنین رسانش الکتریکی نانوسیالات شامل نانوذرات دوفلزی پالادیم-نقره در اتیلن گلیکول و آب مقطر برای اولین بار انجام می شود. بخش 2: درک ساختار مایعات یونی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در کار حاضر، ساختارهای کاتیون، آنیون و جفت یون های کاتیون-آنیون چهار مایع یونی بر پایه ی ایمیدازولیوم [cnmim][ntf2] با طول زنجیره متغیر (8 و 6 ،4 ،2n=) به طور سیستماتیک در سطح b3lyp/6-311g** با روش dft بهینه شدند. انتساب های طیف های تجربی رامان، مادون قرمز میانه و دور به طور کامل انجام شد و با استفاده از روش dft تحلیل شدند. با استفاده از نتایج محاسبات فرکانس در سطح b3lyp با مجموعه پایه های ذکرشده و بدون هر گونه مقیاس بندی، خطای برهم نهش مجموعه ی پایه و تصحیحات انرژی نقطه ی صفر به دست آورده شد. بر اساس توزیع بارهای مولیکن محاسبه شده روی آنیون و کاتیون، انتظار می رود که برهم کنش بین -[ntf2] و +[cnmim] در نواحی دارای بار مثبت یا منفی بیشتر اتفاق بیفتد. سیزده کنفورمر برای جفت یون [c2mim][ntf2] بهینه شدند. پایدارترین ساختار جفت یون [c2mim][ntf2] نشان می دهد که برهم کنش های پیوند هیدروژنی بین اتم های اکسیژن آنیون ?[ntf_2]?^- و هیدروژن متصل به کربن 12 حلقه ی ایمیدازولیوم نقش مهمی در تشکیل جفت یون دارد. مشخص شد که در پایدارترین کنفورمر [c2mim][ntf2] چهار پیوند هیدروژنی وجود دارد. قوی ترین و ضعیف ترین پیوندهای هیدروژنی به ترتیب برای [c2mim][ntf2] و [c8mim][ntf2] به دست آمدند. بر اساس نتایج محاسبات، ترتیب پایداری مشابه با روند ترتیب انرژی های نسبی می باشد. با افزایش تعداد گروه های ch2زنجیره، انرژی برهم کنش کاهش می یابد و درنتیجه، مایعات یونی ناپایدارتر می شوند. نوارهای رامان و مادون قرمز منتسب به پیوند c12-h3 حلقه ی ایمیدازولیوم برای مطالعه ی مایعات یونی با گروه های آلکیل مختلف استفاده می شوند. در مقایسه با ?[c_n mim]?^(+ )آزاد، قدرت پیوندهایc12-h3 در حلقه ی ایمیدازولیوم، به خاطر تشکیل پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی تضعیف می شود. جابه جایی به سوی قرمز به میزان 290، 262، 258 و cm-1 257 به ترتیب برای ارتعاشات کششی ?[c_2 mim]?^+، ?[c_4 mim]?^+،?[c_6 mim]?^+ و ? [c_8 mim]?^+ مربوط به c12-h3 مشاهده شد. با افزایش طول زنجیره، قدرت پیوندهای هیدروژنی به دلیل ازدیاد طول پیوند c12-h3 کاهش می یابد و در مقایسه با کاتیون های آزاد، تغییرات کمتری در ارتعاشات کششی این پیوند مشاهده خواهد شد. بر اساس یافته های ما، این بررسی نخستین تحقیقی است که far-ir مربوط به [c6mim][ntf2] و [c8mim][ntf2] را گزارش می دهد. همچنین اولین مطالعه mid-ir و far-irمایع یونی [c8mim][ntf2] است که با جزئیات کامل گزارش می شود.