اخیرأ، الکترودهای کربنی ساخته شده با استفاده از مایعات یونی به عنوان binder امتیاز بیشتری برای افزایش عملکرد الکتروشیمی نسبت به الکترودهای کربنی معمولی نشان داده اند. در این تز شبیه سازی دینامیک ملکولی گرافیت با مایع یونی و پارافین برای حل فاکتورهای موثر برعملکرد بالای این نوع الکترودها انجام شده است. شبیه سازی روی مجموعه هایی از مایع یونی 1- بوتیل - 3- متیل ایمیدازولیوم هگزا فلورو فسفات و دو صفحه هگزا گونالی از گرافیت در 323 درجه کلوین صورت گرفته است. نسبت وزنی30/70، گرافیت/مایع یونی استفاده شده در شبیه سازی بر اساس بهینه سازی مقدار در افزایش عملکرد الکتروشیمی است. نتایج شبیه سازی مایع یونی روی سطح گرافیت باردار، یک لایه از جفت یونی مایع یونی که در مرکز صفحه گرافیت متمرکز است را نشان می دهد بطوری که لبه صفحات از مایع یونی پوشیده نشده است. همچنین نتایج در مورد صفحاتی که باردار نیستند نیز اینگونه است. از طرف دیگر شبیه سازی مخلوط صفحات گرافیت با الکان c20h42 ، پارافین، نشان می دهد که یک لایه تک ملکولی از پارافین روی صفحه گرافیت تشکیل می شود که الگوی پوششی ویژه ای ندارد. نتایج نشان می دهد که جذب پوششی یکسانی در مرکز، کناره ها و لبه ها وجود دارد و عملکرد بالای الکترودهای کربنی ساخته شده با مایع یونی به دلیل این است که لبه ها از مایع یونی پوشیده نمی شوند. نتایج شبیه سازی مایع یونی و پارافین با استفاده از توابع توزیع جفتی توضیح داده شده است. مورد مایع یونی و پارافین قرار گرفته در بین صفحات گرافیت را نیز با نتایج جالبی شبیه سازی می نمائیم.

رسوب آسفالتین و نشست آن بر روی سنگ به عنوان یک مشکل جدی در تولید از مخازن نفتی مورد توجه است که این مشکل موجب هزینه های گزاف و خسارتهای جبران ناپذیری می شود، از جمله این که تراوایی مخزن را کاهش داده و خاصیت تر شوندگی سنگ مخزن را عوض می نماید. میدان الکتریکی به عنوان یکی از فاکتورهای ایجادکننده ی ناپایداری ذرات آسفالتین و تشکیل فاز جامد آسفالتین در حین تولید و انتقال نفت شناخته می شود. انعقاد به وسیله ی میدان الکتریکی در محلول های کلوئیدی آسفالتین در تحقیقات دنبال شده است. به عنوان مثال، حرکت فاز مایع در میدان های الکتریکی و باردارشدن محلول دارای ذرات معلق که منجر به حرکت سریعتر ذرات نسبت به حرکت مایع اطراف آنها می شود، منتهی به لخته شدن سریعتر در مناطق با بیشترین شدت جریان می شود. اما برای آسفالتین ها، داده های کتابخانه ای در دسترس در زمینه ی تأثیر میدان الکتریکی مورد بحث هستند. گزارشات اولیه ادعا می کردند که رسوب الکترودی حتی اگر ذرات جامد اصالتاً در سیستم حضور نداشته باشند، رخ می دهد. اما مطالعات اخیر روی رسوب الکترودی نتیجه می دهد که میدان های الکتریکی آسفالتین های حل شده را ناپایدار می کند و اینکه رسوب فاز جامد آسفالتی بر روی الکترودها تحت جریان dc نیاز به از پیش تشکیل شدن جامدات آسفالتین دارد. در تحقیق حاضر اثر پارامترهایی شامل میزان ولتاژ، زمان اعمال ولتاژ، فرآیند هم زدن بکارگرفته شده، زمان تابش امواج مافوق صوت به محلول، نسبت ماده ی راسب استفاده شده به نفت خام، دما و شرایط سینتیکی بر روی میزان آسفالتین جداشده از فاز نفتی در اثر اعمال پتانسیل به محلول نفتی حاوی آسفالتین بررسی شده است و نتایج برای دو حالت استفاده از نفت مصنوعی محتوی ذرات خالص آسفالتین و استفاده از محلول نفت خام و هپتان بررسی و مقایسه شده اند.

در این تحقیق چگونگی تاثیرگذاری برهم کنش های آنیون-کاتیون بر میزان حلالیت دی اکسید کربن در سیالات یونی بوسیله ی شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای درک و شناخت بیشتر این برهم کنش ها، چهار سیال یونی که دارای کاتیون مشترک بوده و تنها در آنیون های خود با یکدیگر تفاوت دارند، بررسی شده اند. تمامی محاسبات ساختاری مکانیک کوانتومی بر روی هر چهار سیال در یک سطح تئوری انجام گرفته است تا داده های ساختاری سیالات که در شبیه سازی های دینامیک مولکولی مورد استفاده قرار می گیرد همگن باشند. بدلیل شباهت بالای ساختاری در سیالات انتخابی و نیز محاسبات مکانیک کوانتومی و مولکولی مشابه، تحلیل نتایج محاسبات در بردارنده ی پارامترهای کمتری بوده و تفسیرهای آن را معتبرتر نموده است. یافته های این بررسی چگونگی اثرگذاری برهم کنش های آنیون-کاتیون و خلل و فرج های درون ساختار مولکولی مایعات یونی را بر میزان حلالیت دی اکسید کربن نشان داده و بر همین اساس یک سیال یونی دیگر، با قابلیت احتمالی حلالیت بالای دی اکسید کربن پیشنهاد می هد.

هدف از انجام این تحقیق بررسی خواص سطحی محلول های آبی آمینو اسید های آلیفاتیک با استفاده از روش تجربی می باشد. . برای این منظور از روش صعود موئینگی وبا استفاده از یک وسیله ی کپیلاری مخصوص که امکان اندازه گیری کشش سطحی را در غیاب رطوبت جو وتعادل مایع/ بخار فراهم کند استفاده شد. تغییرات کشش سطحی بر حسب غلظت برای آلانین، والین، ایزولوسین و لوسین با شیب منفی بود و رفتاری شبیه به سورفکتانت ها نشان می داد در حالیکه روند این تغییرات برای محلول های گلایسین در غلظت های بالا با شیب مثبت و مبین رفتار یونی گلایسین بود. کشش سطحی به عنوان تابعی از دما نیز اندازه گیری شد و از نتایج به دست آمده خواص سطحی اسیدهای آمینه مورد مطالعه قرار گرفت که در مورد تمامی اسیدهای آمینه کشش سطحی تابع خطی از دما بود.از دیگر خواص سطحی مورد بررسی، آنتروپی سطح و انرژی سطح بودند که نتایج به دست آمده متمایز از آنچه که برای مواد فعال در سطح انتظار داریم، بود. در واقع بر خلاف مواد جاذب سطحی ، آنتروپی سطح چندان تکرارپذیر نبود که از ویژگی های اسید های آمینه است.

چکیده ندارد.

وفور مواد شیمیایی در محیط زیست، خصوصاََ حشره کش ها و علف کش ها، و اثرات بلند مدّت آن ها بر سلامت و محیط زیست همواره مورد توجّه قرار گرفته است. مطالعات متعدد نشان داده اند که پسماندهای مواد شیمیایی که در صنعت و کشاورزی بکار میروند اثرات سوء بر سلامت انسان و محیط زیست دارند و گاه اثرات ناشی از مواد افزودنی بیشتر و قویتر از ماده اصلی ترکیب شیمیایی بکار برده است. در سال های اخیر تعداد بسیار زیادی علف کش که ماده ی فعال آن ها گلایفوزیت(n-فسفونومتیل گلایسین) می باشند، معرفی شده اند.گلایفوزیت یک آمینو اسید جایگزین است که با ایجاد اختلال درفعالیت آنزیم سنتزکنده ی 5-انول پیروویل شیکیمیت-3-فسفات epsp مانع از سنتزاسید آمینه های ضروری برای ساختن پروتیین های مورد نیاز گیاه برای ادامه ی حیات می شود. پیش ازآنکه یک علف کش به درون گیاه نفوذ کند و اثرخود را اعمال کند، باید از موانع متعددی عبور کند. هر ماده ای که به علف کش افزوده شود و ترکیب، فعّالیّت، و اثردهی علف کش را تسهیل کند تحت نام ادجاونت (adjuvant) شناخته می شود. مهمترین و پر کاربردترین ادجاونت ها، سورفاکتانت ها می باشند. سورفاکتانت های موجود در بسیاری از محلول های تجاری علف کش ها عبارت از جمله علف کش گلایفوزیت عبارت است از پلی اتوکسی تالو آمین (poea). این سورفاکتانت غیر یونی و گاهی بر حسب ph محیط کاتیونی است و به نظر می رسد که بیشتر اثرات مضر ناشی از علف کش های حاوی آن مربوط به این ماده می باشد. بررسی ساختار و دینامیک گلایفوزیت در ارتباط با سورفاکتانت poea مهمترین بخش این پایان نامه را تشکیل می دهد. در اینجا محلول علف کش گلایفوزیت توسط کامپیوتر در محیط نرم افزاری dl-poly 2 شبیه سازی شده و ساختار و دینامیک محلول مورد بررسی قرار گرفته اند. دینامیک مولکولی کلاسیک با استفاده از میدان های نیروی مناسب جهت بررسی دینامیک سیستم و محاسبات مکانیک کوانتمی semiemperical جهت تعیین بارهای الکتریکی روی اتم ها، بکار گرفته شده اند.

رسوب آسفالتین یک مشکل شناخته شده در صنعت نفت است. آسفالتین بر روی مراحل تولید و پالایش نفت تاثیر زیادی دارد و باعث تحمیل هزینه های زیادی جهت جلوگیری و از بین بردن رسوبات می شود. در این پایان نامه از شبیه سازی دینامیک مولکولی جهت مطالعه ی مکانیسم تشکیل رسوب یک نوع آسفالتین موجود در نفت خام استفاده شده است. مشا هده شد که مولکولها ابتدا به صورت جفتی رسوب می کنند و سپس دایمر های میانی طی یک فرآیند مشابه هسته زایی به سمت هم حرکت می کنند و در نهایت همه ی مولکولها رسوب می کنند. بعد از اضافه کردن تولوئن به عنوان حلال ، قسمتی از حلقه های فیوز شده که مجاور زنجیره های آلکیلی بلندتر است ساختار نسبی متقارن خود را از دست می دهد در حالی که قسمتی که مجاور زنجیر های کوتاه تر است تقریبا چسبیده به هم باقی می ماند. در قسمت تجربی آسفالتین دو نمونه نفت خام به روشهای استاندارد جداسازی شد و به وسیله ی تجزیه ی عنصری chns و طیف نگاری ft-ir و 1h nmr و 13c آنالیز شد. همان طور که در آسفالتین های بقیه ی نقاط جهان مشاهده شده ، اتمهای گوگرد ، اکسیژن و نیتروژن در مقادیر کم در ساختار حلقه های فیوز شده وجود دارد. تجزیه ی عنصری و طیف سنجی این امکان را ایجاد کردند که ساختارهایی را برای این دو نمونه آسفالتین پیشنهاد دهیم.

ایزوترم-exp6 خطی را به عنوان یک نگرش به خواص ترمودینامیکی مایع فلزات قلیایی که دارای تبدیل فلز-غیرفلز ملاحظه ای می باشند، ارائه می نمائیم. pvt مایعات تحت فشار (با دانسیته بالا) از ایزوترن-exp6 پیروی می کنند، یعنی ایزوترمهای (z-l)v2 برحسب در تمام گستره دانسیته خطی هستند. در این روابط z فاکتور تراکم پذیری، دانسیته مولی، v حجم مولی و 1m فاصله ای که پتانسیل حداقل است و a یک پارامتر از پتانسیل exp6 است . ساختن ایزوترم-exp6 از بکارگیری مستقیم تابع پتانسیل exp6 نتیجه می شود. روش بدست آوردن ایزوترم-exp6 و معادله حالت پیش بینی می کند که پارامترهای خطی a و b ایزوترم وابسته به دما می باشند. در نظریه ارائه شده در این پروژه، اثرات ترمودینامیکی ناشی از قلبی شدن اتمها در انبساط فلزات قلیایی می تواند توسط تابع exp6 منظور شود، بطوریکه خصوصیات ترمودینامیکی آنها را همانند مایعات نرمال تشریح می کند. این مطلب شامل کسترده تبدیل فلز-غیرفلز که در آن طبیعت نیروها و در نتیجه خصوصیات ترمودینامیکی تغییر می کند، می شود. در ضمن یک معادله حالت تحلیلی را برای سزیم مذاب کمه در تمام محدوده چگالی صدق می کند ارائه می دهیم. پارامترهای مولکولی را از ایزوترم های exp6 بعلاوه داده های تجربی pvt می توان بدست آورد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که پارامترهای مولکولی و بستگی به حالت ترکودینامیکی فلزات قلیایی دارد و در این پروژه پارامترهای مولکول سزیم در تمام گسترده مایع محاسبه و تعیین گردیده اند.

در این تحقیق، محاسبه مقدار متوسط ضریب دوم ویریال <b2> مربوط به فلزات قلیایی، با استفاده از جزءهای دو اتمی فلز مربوط در فشار 10 -5 با گزارش می شود. تشریحی از حالتهای متناظر برای فلزات قلیایی به صورت ضریب دوم ویریال کاهش یافته برحسب یک دمای کاهش یافته جدید t t(t, ) ارائه می گردد که در اینجا t دمای مطلق و به ترتیب کشش سطحی و دانسیته مایع در دمای ذوب هستند. ثابت دی بر برای احتساب اثرات کوانتومی، که در خواص فیزیکی فلزات مخصوصا فلزات سبک ، بسیار ضروری است . بکار برده می شود. ما از ظریب دوم ویریات فلزات قلیایی که بدین طریق بدیت می آید بمنظور کاربرد معادله حالت ایسم، استفاده می کنیم. دو پارامتر دیگر وابسته به دما در معادله حالت ایسم a و b به منظور جبران فقدان حجم بویل مورد نیاز در این روش ، نیز با انتگرال گیری از تابع پتانسیل ویدبرگ حساب می شوند. در طرح اختلال (perturbation scheme) برای معادله حالت ایسم یک اختلال کوچک در نظر گرفته شده است و بنابراین به منظور بکارگیری این معادله برای فلزات قلیایی که به شدت قابل پلاریزه شدن هستند، یک فاکتور (cofactor) با نرمالیزه کردن عمق چاه پتانسیل فلزات نسبت به عناصر نجیب متناسب آنها اعمال می شود.

در این کار تحقیقی ما خواص ترمودینامیکی سیالات زنون و کلر را در نواحی زیربحرانی و فوق بحرانی با استفاده از معادله حالت مکانیک آماری ایسم مورد مطالعه قرار می دهیم . ضریب دوم ویریال که کمیت اصلی و مهم این معادله می باشد، اخیرا" توسط اندازه گیریهای ضریب شکست به روش تداخل سنجی، در محدوده قابل دسترس موجود برای گازهای کلر و زنون با دقت 2 درصد تعیین شده است ، لذا ما آنها را بکار می گیریم . بعلاوه این ضرایب کاملا"با ضرایب گازهای مذکور و سیالات نرمال که توسط اندازه گیریهای pvt تعیین شده، بخوبی در توافق می باشند. دقت پیش بینی دانسیته های مایع اشباع از بخار، در ناحیه زیربحرانی در حدود 4 درصد می باشد. انرژی اضافی آزاد هلمهولتر مربوط به سیال زنون در ناحیه فوق بحرانی و زیربحرانی تحت فشار در توافق خوبی با نتایج روشهای شبیه سازی کامپیوتری برای سیستم لنارد جونز می باشند. در دمای پایین هیچ توافقی با چنین داده های شبیه سازی کامپیوتر برای کلر دیده نمی شود، اما با افزایش دما توافق بسیار خوبی برای داده های از نوع شبیه سازی کامپیوتری مشاهده می گردد، لازم به ذکر است که برای کلر بایستی از پارامترهای پتانسیل بین مولکولی از نوع مرغوب که از روشهای کوانتوم مکانیکی محاسبه گردیده بهره گرفت .

برای تعیین معادله حالت ism یک دمای کاهش یافته جدید مقیاسی t*es t*es(t,es,pf) پایه گذاری کرده ایم، که دمای مطلق، e و pf به ترتیب انرژی سطح و دانسیته مایع در دمای انجماد می باشند. ضریب دوم ویریال کاهش یافته b*2 که با استفاده از یک رابطه همبستگی حالات متناظر برای دسته ای از هیدروکربن های کروی، خطی و زنجیربلند قابل محاسبه است . روش ارائه شده در این پایان نامه برتریهایی نسبت به روشهای قبلی دارد.

قسمت اول: سهم اثرات پراکندگی در ضریب دوم ویریال فلز سزیم مایع. قسمت دوم : بررسی اثرات ساختمان روی خاصیت جمع کنندگی نور در سیستم دندریمرها است.

پروژه ای که بر روی آن کار شده مربوط به شاخه ای از شیمی بنام شیمی سطحی (surface chemistry) است که ساختمان و اثرات عوامل مختلف بر روی ساختمان سطحی اجسام بخصوص مایعات را مورد مطالعه قرار میدهند. مهمترین آن، مطالعه در باره چگونگی و رفتار اجسام جاذب سطحی (surfactant) بر روی سطح یا اسطح مشترک (interface) مایعات است . در این پروژه هدایت الکتریکی اجسام جاذب سطحی نظیر اولیک اسید در سیستم های دوفازی مایع نظیر آب - هگزان بوسیله الکترود مخصوص پلاتینی که در سطح مشترک دو فاز قرار میگیرد اندازه گیری میشود. هدف از این پروژه اینستکه رابطه بین هدایت الکتریکی برحسب تغییرات غلظت جسم جاذب سطحی در سطح مشترک دو فاز مایع مورد مطالعه قرار گیرد. بدین ترتیب هدایت الکتریکی اجسام جاذب سطح مثل اولیک اسید، پالمیتیک اسید و (ctab) در سطح مشترک فازهای آب - اورگانیک مورد مطالعه قرار گرفته است . از نتایج بدست آمده، چنین نتیجه میشود که اجسام جاذب سطح که درجه یونیزاسیون آنها نظیر اسیدهای چرب کم است ، در سطح مشترک دو فاز مایع شبیه به اجسام الکترولیت ضعیف عمل میکند. و آندسته که دارای درجه یونیزاسیون زیاد هستند نظیر اجسام الکترولیت قوی عمل میکند. اثر فرکانس های مختلف بر روی مقاومت اجسام جاذب سطحی در سطح مشترک دو فاز مایع مورد مطالعه قرار گرفته است .