مطالعه ارتباط بین ساختارهای میکروسکوپی و دینامیک مهمان با خواص ماکروسکوپی هیدرات گازی si با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

هیدرات های گازی ترکیبات بلور شکلی می باشند که در داخل شبکه ای از مولکول های آب به دام افتاده و تشکیل پیوند هیدروژنی مهمان – میزبان را می دهند. در این پروژه هیدرات گازی si مورد مطالعه قرار گرفته که سلول واحد آن از 46 مولکول آب تشکیل شده است، که دارای دو نوع قفس کوچک و بزرگ می باشد. قفس های کوچک به صورت دوازده وجه پنج ضلعی هستند و قفس های بزرگ چهارده وجهی بوده که شامل دو وجه شش ضلعی و دوازده وجه پنج ضلعی هستند. در این کار شبیه سازی دینامیک مولکولی برای مقایسه ساختارهای میکروسکوپی و خواص ماکروسکوپی برای مولکول های مهمان فرمالدهید، تری متیلن اکسید و اتیلن اکسید استفاده شده است. برای به تعادل رساندن سامانه از مجموعه ی اجرای npt استفاده شد. سپس برای تعیین خواص دینامیکی شبیه سازی ها از مجموعه ی nne انجام شدند. برای مطالعه تشکیل پیوند هیدروژنی مهمان – میزبان 24 مولکول های آب موجود در قفس های بزرگ نشان دار شدند و فاصله ی بین اتم اکسیژن اتر و همه ی پروتون های آب قفس در فواصل 25/0 پیکوثانیه در مسیر nve اندازه گیری شد. اگر فاصله ی بین اتم ها کمتر از ? 5/2 بود یک پیوند هیدروژنی مهمان – میزبان تشکیل می شود. ما مشاهده کردیم که احتمال تشکیل پیوند با افزایش دما افزایش می یابد. پارامتر شبکه و ضرایب تراکم پذیری هم فشار به عنوان تابعی از دما محاسبه شده است و همچنین وابستگی فشار به حجم سلول واحد و ضرایب تراکم پذیری هم دما در دمای 250 کلوین برای کلتریت های فرمالدهید، اتیلن اکسید و تری متیلن اکسید بررسی شده است.