در این پژوهش از روش اجزاء محدود بر پایه مکانیک مولکولی برای مدل‏سازی نانولوله کربنی استفاده شده است. بر پایه مکانیک محیط پیوسته نانولوله به عنوان یک قاب فضایی در نظر گرفته می‏شود که شامل اتم‏های کربن و پیوند کوالانسی بین آنها می‏باشد. در روش اجزاء محدود اتم‏های کربن به عنوان گره و پیوندهای کربن – کربن بین آنها مانند یک المان مقاوم در برابر کشش، فشار و پیچش عمل می‏کنند. برای انجام فرآیند مدل‏سازی از نرم افزار ansys استفاده شده است. ابتدا یک برنامه رایانه‏ای برای تولید شبکه هندسی و مش‏بندی نانولوله به زبان fortran نوشته شده و سپس از شبک? تولید شده بوسیل? این برنامه در ansys استفاده شده است. در مدل اجزاء محدود از المان تیر سه‏بعدی beam188 استفاده شده است که قابلیت استفاده از نمودار تنش- کرنش غیرخطی و مدل‏ تیر تیموشنکو را دارد. برای افزایش دقت، قابلیت تغییرشکل‏ بزرگ نرم‏افزار، فعال شده است. بارگذاری به صورت جابجایی، بر روی نانولوله‏های بدون عیب و دارای عیب استون – ولز و عیب ‏جای خالی اتمی اعمال شده است. مدول الاستیک، تنش و کرنش نهایی و مکانیزم شکست نانولوله مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‏دهند که دو نوع عیب هندسی ذکر شده، تأثیر چندانی روی مدول الاستیک ندارند. عیب استون- ولز در نانولول? آرمچیر، تنش نهایی و کرنش نهایی را به ترتیب30% و 25% کاهش داده است، ولی برای نانولوله کایرال و زیگزاگ، مقدار کاهش ناچیز است. عیب ‏جای خالی اتمی در نانولول? آرمچیر، تنش و کرنش نهایی را به ترتیب 20% و 25% و در نانولول? زیگزاگ 10% و 25% کاهش داده است. در عین حال در این پژوهش مسیر رشد ترک در انواع مختلف نانولول? آرمچیر، زیگزاگ و کایرال بررسی شده است. نتایج این تحقیق توافق بالایی با کارهای آزمایشگاهی و روش دینامیک مولکولی دارد.

در این تحقیق نانوذرات پلاتین(pt) به طور موفقیت آمیزی روی سطح کامپوزیت نانولوله های چنددیواره کربنی به همراه چیتوسان (mwcnt- ch) رسوب داده شد و کاتالیست pt-mwcnt-chبر روی سطح الکترود کربن شیشه ای تهیه گردید. در ابتدا کامپوزیت mwcnt-chتهیه شد و مورد شناسایی قرارگرفت. سپس با استفاده از کمپلکس پتاسیم هگزاکلرو پلاتینات (iv) و روش ترسیب الکتروشیمیایی، نانوذرات پلاتین فلزی روی سطح کامپوزیت رسوب داده شد. کاتالیست تهیّه شده توسط روش های میکروسکوپی الکترونی روبشی (sem)، میکروسکوپ نیروی اتمی (afm )، طیف سنجی اشعه ی ایکس بر اساس تفکیک انرژی (edx) و طیف سنجی مادون قرمز با تبدیل فوریه (ft-ir) طی مراحل تهیه مشخصه یابی گردید. پارامترهای موثر بر ترسیب الکتروشیمیایی نانوذرات پلاتین از قبیل درصد ترکیب چیتوسان، غلظت محلول پلاتین، پتانسیل و زمان ترسیب مورد بررسی قرار گرفتند و مقادیر بهینه آن ها مشخص شد. روش های الکتروشیمیایی ولتامتری چرخه ای و کرونوآمپرومتری برای بررسی پارامترهای موثر بر اثر الکتروکاتالیتیکی کاتالیست pt-mwcnt-ch در اکسایش متانول، استفاده شدند. خواص الکتروکاتالیستی الکترود کربن شیشه ای(gce ) اصلاح شده با پلاتین (pt-gce)، پلاتین به همراه چیتوسان (pt-ch-gce ) و پلاتین به همراه نانولوله های کربنی چنددیواره و چیتوسان (pt-mwcnt-ch-gce) برای اکسایش الکتروشیمیایی متانول با استفاده از روش ولتامتری چرخه ای مورد مطالعه قرار گرفتند، در مقایسه با pt-gce و pt-ch-gce، pt-mwcnt-ch-gce فعالیت الکتروکاتالیستی بسیار بیشتری برای اکسایش متانول از خود نشان داد. در بخش پایانی به مانند روشی که کاتالیست pt-mwcnt-ch تهیه شده بود، کاتالیست پلاتین به همراه نانولوله های کربنی چنددیواره و نفیون (pt-mwcnt-nafion ) تهیه و فعالیت کاتالیستی این دو الکترود با هم مقایسه شد. کاتالیست pt-mwcnt-ch در مقایسه با pt-mwcnt-nafion فعالیت کاتالیتیکی بیشتری برای الکترواکسایش متانول از خود نشان داد.