دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته شیمی

تمایل :شیمی فیزیک

عنوان : مطالعاتAb-initio   و DFT  روی پایداری ترمودینامیكی نانولوله های بورون نیترید و بررسی  NMRآن درحلال های جور واجور

دانشگاه آزاد اسلامی واحد اردبیل

دانشکده علوم پایه ،گروه شیمی

 

پایان نامه واسه دریافت درجه کارشناسی ارشد  M
Sc

رشته شیمی فیزیک

 

عنوان:

تحقیقاتAb-initio   و DFT  روی پایداری ترمودینامیكی نانولوله های بورون نیترید و بررسی  NMRاون درحلال های جور واجور

 

استاد راهنما:

دكتر علی شامل

 

استاد مشاور:

دكتر  سحر مهاجری


پائیز 91

واسه رعایت تکهایی از متن پایان نامه مثلا :

(ممکنه هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزه یا بعضی نمادها و اشکال درج نشه ولی در فایل دانلودی همه چیز منظم و کامله)

فهرست مطالب

 

چكیده 1

فصل اول: مقدمه و مروری بر تحقیقات گذشته
2

1-1- مقدمه
3

1-2- نانو تكنولوژی

3

1-3- نیروهای مؤثر در ابعاد نانومتری

4

1-3-1- نیروهای واندروالس

4

1-3-2- نیروهای كوالانسی

4

1-3-3- نیروهای غیرموضعی بدون جهت

5

1-4- شکل های جور واجور نانوساختارها 5

1-5- نانو لوله ها 6

1-6- نانو لوله های بورون نیترید
8

1-6-1- تاریخچه ی مختصری از تهیه ی نانو لوله های بورون نیترید
9

1-6-2- پیكربندی نانو لوله های بورون نیترید
10

1-6-3- شکل های جور واجور ساختارهای نانو لوله بورون نیترید
10

1-6-4- روش های ساخت نانولوله بورون نیترید
11

1-6-4-1- سایش با لیزر
12

1-6-4-2- رسوب گیری بخار شیمیایی (CVD) 12

1-6-4-3- تخلیه قوس الكتریكی

13

1-6-4-4- اتوكلاو
13

1-6-5- مقایسه ی خواص نانو لوله بورون نیترید با نانو لوله ی كربنی

13

1-6-5-1- الكترونگاتیویته
14

1-6-5-2- شكل ظاهری

15

1-6-5-3- رسانایی و لومیسانس

15

1-6-5-4- خواص مكانیكی و گرمایی

16

1-6-5-5- كاربرد
16

1-6-6- كاربردهای نانو لوله بورون نیترید
16

1-6-6-1- ذخیره هیدروژن
16

1-6-6-2- نانو پركننده در كامپوزیت ها 16

1-6-6-3- موافقت با بافت زنده و كاربرد اون
17

1-6-6-4- كاربردهای دیگه
17

1-7- مروری بر تحقیقات گذشته
19

فصل دوم: مباحث تئوری

26

2-1- مقدمه
27

2-2- مكانیك مولكولی (MM) 27

2-3- مكانیك كوانتومی (QM) 28

2-3-1- روش های نیمه تجربی

31

2-3-1-1- روش های تجربی میدون نیرو(مكانیك مولكولی) 31

2-3-2- روش های ab-initio
32

2-3-3- توانایی های روش ab-initio
32

2-3-4- محدود کردن های روش ab-initio
33

2-3-5- نكات قوت روشن ab-initio
33

2-3-6- توابع پایه (basis set) 33

2-3-6-1- سری های پایه ی ظرفیتی ـ شكافته
34

2-3-6-2- سری پایه ی قطبیده 35

2-3-6-3- سری پایه پخش شده 35

2-3-6-4- سری پایه ی اندازه ی حركت زاویه ای بالا
35

2-3-7- روش هارتری ـ فاك

36

2-3-7-1- روش هارتری ـ فاك محدود شده (RHF) و محدود نشده (UHF) 37

2-3-8- گرادیان و مشتقات مرتبه ی دوم هارتری ـ فاك

37

2-3-9- اتحاد الكترونی

37

2-3-10- تئوری مشکل
38

2-3-11- تئوری پیرو چگال
39

2-3-11-1- معادلات كوهن ـ شم
41

2-3-11-2- اوربیتال های كوهن ـ شم
42

2-3-11-2- روش چگالی موضعی (LDA) 44

2-3-11-4- روش های تصحیح گرادیان
46

2-3-11-5- امتیازات و مشکلات روش DFT
46

2-4- روش های كامپیوتری

48

2-4-1- گوسین 98 (Gaussian 98) 48

2-4-2- نرم افزار Gauss view

50

2-4-3- هایپر كم
50

2-4-4- Chem Draw

51

2-5- تاریخچه ی NMR

51

2-6- محاسبات ساده پارامترهای NMR

52

2-6-1- روش های محاسبات كامپیوتری

53

2-6-2- روش GIAO

53

2-6-3- روش LGLO

54

فصل سوم: روش كار و بررسی داده ها 56

فصل چهارم: یافته های

75

4-1- بررسی یافته های حاصل واسه ساختار B21N21 در فاز گازی و دمای 298 كلوین
76

4-2- بررسی یافته های حاصل واسه ساختار B21N21 در حلال های جور واجور

79

منابع

90


فهرست جداول

جدول (1-1) ویژگی های نانو لوله بورون نیترید در مقایسه با نانو لوله كربنی

14

جدول (1-2) بهبود هدایت گرمایی كامپوزیت های پلی مری نانو لوله های بورون نیترید
17

جدول (2-1) مقایسه ی عملكرد روش های جور واجور DFT (شباهت یافته های حاصل از روش MP2 یا روش تئوری تابعیت مهمه) 47

جدول (3-1) مقادیر پارامترهای ترمودینامیكی واسه نانو لوله B21N21 تحت متدها و توابع گوسی جور واجور در محیط گازی و دمای 298 كلوین   61

جدول (3-2) مقدار گشتاور دو قطبی تركیبی B21N21 در متدها و توابع كوسی جور واجور در فاز گاز و دمای 298 كلوین

61

جدول (3-3) توابع ترمودینامیكی به دست اومده در حال های جور واجور تحت روش B3LYP و پیرو پایه 6-31G

63

جدول (3-4) باركلی ایجاد شده در حلال های جور واجور

64

جدول (3-5) مقدار گشتاور دو قطبی تركیب B21N21 تحت روش B3LYP و پیرو پایه 6-31G در حلال های جور واجور

65

جدول (3-6) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B21N21 تحت روش B3LYP و پیرو پایه 6-31G در فاز گاز و دمای 298 كلوین   66

جدول (3-7) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B21N21 تحت روش B3LYP و پیرو پایه 6-31G در حلال آب

68

جدول (3-8) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B21N21 تحت روش B3LYP و پیرو پایه 6-31G در حلال نیترومتان  69

جدول (3-9) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B21N21 تحت روش B3LYP و پیرو پایه 6-31G در حلال اتانول
70

جدول (3-10) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B21N21 تحت روش B3LYP و پیرو پایه 6-31G در حلال استون  71

جدول (3-11) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B21N21 تحت روش B3LYP و پیرو پایه 6-31G در حلال دی كلرواتان  72

جدول (3-12) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B21N21 تحت روش B3LYP و پیرو پایه 6-31G در حلال كلروفرم  73

جدول (3-13) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B21N21 تحت روش B3LYP و پیرو پایه 6-31G در حلال تترا کلرید کربن   74


فهرست اشكال و نمودار

شكل (1-1)الف: ساختار كلی نانو لوله های یدونه لایه و چند لایه
6

ب: نانو لوله یدونه لایه و چند لایه كربنی

6

شكل (1-2)الف: ساختار نانو لوله كربنی بسته با پیكربندی (a) صندلی شكل (b) زیگزاگی و (c) كایرال
8

ب: ساختار نانو لوله بورون نیترید باز با پیكربندی (a) صندلی شكل (b) زیگزاگی و (c) كایرال
8

شكل (1-3) ساختار نانو لوله بورون نیترید با فرمول عمومی  واسه 10-1=n
9

شكل (1-4) ساختارهای (a) صندلی، (b) زیگزاگ و (c) كایرال نانو لوله بورون نیترید
11

شكل (1-5) نانو لوله كربنی و نانو لوله بورون نیترید
14

شكل (1-6) شكل ظاهری نانو لوله كربنی (a) و نانو لوله بورون نیترید (b) 15

شكل (1-7) (a) تصویر TEM از نانو لوله بورون نیترید با ساختار فنجانی جمع
(b) تصویر بزرگنمایی شده HREM نانو لوله (c) مدل ساختاری نانو لوله دارای چار دیواره ای با ساختار فنجانی جمع (d) تصویر TEM از نانو لوله بامبو مثل و (e) تصویر بزرگنمایی شده HREM مربوط به بخشی از تصویر d كه با فلش سفید نشون داده شده
18

شكل (3-1) ساختار B21N21 از ابعاد جور واجور

59

شكل (4-1) نمودار انرژی آزاد گیبس در متدها و توابع پایه ی جور واجور

76

شكل (4-2) نمودار آنتالپی در متدها و توابع پایه ی جور واجور

77

شكل (4-3) نمودار انرژی داخلی در متدها و توابع پایه ی جور واجور

77

شكل (4-4) نمودار zero point energy در متدها و توابع پایه ی جور واجور

78

شكل (4-5) نمودار ممان دو قطبی سیستم B21N2 در متدها و توابع پایه ی جور واجور

79

شكل (4-6) نمودار گشتاورهای دو قطبی سیستم B21N21 در حلال های جور واجور

80

شكل (4-7) نمودار бise واسه اتم های جور واجور ساختار B21N21 در حلال های جور واجور

80

شكل (4-8) نمودار бaniso واسه اتم های جور واجور ساختار B21N21 در حلال های جور واجور

81

شكل (4-9) نمودار d واسه اتم های جور واجور ساختار B21N21 در حلال های جور واجور

81

شكل (4-10) نمودار h واسه اتم های جور واجور ساختار B21N21 در حلال های جور واجور

82

شكل (4-11) نمودار Dб واسه اتم های جور واجور ساختار B21N21 در حلال های جور واجور

82

شكل (4-12) نمودار پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته ی سیستم B21N21 در فاز گازی و دمای 298 كلوین

83

شكل (4-13) نمودار پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته ی سیستم B21N21 در حلال آب

83

شكل (4-14) نمودار پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته ی سیستم B21N21 در نیترومتان
84

شكل (4-15) نمودار پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته ی سیستم B21N21 در اتانول
84

شكل (4-16) نمودار پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته ی سیستم B21N21 در استون
85

شكل (4-17) نمودار پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته ی سیستم B21N21 در 2 و 1- دی كلرو اتان
85

شكل (4-18) نمودار پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته ی سیستم B21N21 در كلروفرم
86

شكل (4-19) نمودار پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته ی سیستم B21N21 در تتراكلرید كربن

86

شكل (4-20) نمودار بار كلی اتم ها طبق ساختار B21N21 در حلال های جور واجور

87

شكل (4-21) نمودار باركلی اتم ها طبق ساختار B21N21 در فاز گازی و دمای 298 كلوین

87

شكل (4-22) نمودار باركلی اتم ها برحسب ساختار B21N21 در حلال قطبی آب

88

شكل (4-23) نمودار باركلی اتم ها برحسب ساختار B21N21 در حلال غیرقطبی تتراكلریدكربن

88


 

فصل اول

مقدمه و مروری بر تحقیقات گذشته


1-1- مقدمه

با نگاهی به تاریخ علم و تكنولوژی می توان مشاهده كرد كه اختراع و اكتشافات جدید راهبردی نو در میدون زندگی بشر ایجاد كردهه، به گونه ای كه هر اختراع و اكتشافی عموماً جهت راحتی و آسایش بشر بوده ولی در بعضی موارد آدم با استفاده نادرست از این فناوری ها خود راه زندگی خود رو تغییر داده و هر اختراعی بر شاخه های دیگه علوم هم تأثیرگذار بوده

سال 1959 سالی تاریخی واسه علوم و تكنولوژیه چون در این سال اتفاق های بزرگی به اتفاق افتاد كه شامل پرتاب اولین وسیله فضایی به ماه، ساخت اسیدهای نوكلئیك مصنوعی و ساخت اولین دستگاه زیراكس بود
[3]

در روزهای آخر سال 1959 ریچارد فاینمن[1] مشهورترین فیزیكدان دهه ی 60 میلادی، پیشنهاد كرد كه می توان اتم های جدا از هم رو دستكاری كرد و مواد و ساختارهای كوچكی رو تولید نمود كه خواص متفاوتی داره
در اون زمان این فعالیت رو نانوتكنولوژی نمی نامیدند
ریجارد فاینمن در سال 1965 موفق به ساخت سیلیكون های منفذدار و تولید نانوذرات فلزی شد و در همین سال برنده ی جایزه ی نوبل فیزیك شد
اریك دركسلر؛ دانشجوی فاینمن فعالیت های استاد خود رو ادامه داد و یك تصویر پایه سیستم های ماشینی مولكولی ارائه داد و به فعالیت های خود و استادش نام «نانوتكنولوژی[2]» داد
در سال 1966 ریچارد فاینمن موفق به ساخت اولین وسیله در حد نانو شد
[3]

پیشوند نانو در اصل یك كلمه ی یونانیه
برابر لاتین این كلمه Dwarfه كه به معنی كوتوله و كوتاه قده
یك نانومتر یك میلیاردیم متر () است
این مقدار حدود 4 برابر قطر یك اتمه، مكعبی با ابعاد 2/5 نانومتر ممكنه حدود 1000 اتم رو شامل شه
[4]

1-2- نانو تكنولوژی

نانوتكنولوژی، از دو بخش نانو و تكنولوژی تشكیل پیدا کرده
نانو از كلمه ی یونانی نانوس به معنی كوتوله آمده و به پیشوند 9-10 متر گفته می شه
در بخش دوم یعنی تكنولوژی، سخن از یك علم جدید و ناآشنا نیس بلكه فن و تكنیكیه كه به ما می آموزد چیجوری از دانسته های قبلی خود استفاده كنیم

به بیان ساده علم نانو مطالعه ی اصول ابتدایی ی مولكول ها و ساختارهای با ابعاد بین 1 تا 100 نانومتره این ساختارها رو نانو ساختار می نامیم
نانو تكنولوژی، كاربرد این ساختارها در دستگاه های با اندازه ی نانومتریه
[3]

تعریف دیگری كه می توان از نانو تكنولوژی ارائه نمود اینه كه نانوتكنولوژی شكل جدیدی از ساخت مواد به وسیله ِی كنترل و دستكاری واحدهای ساختمانی اونا در اندازه نانو می باشه
می توان گفت كه نانوتكنولوژی تولید كارآمد مواد و دستگاه ها و سیستم ها با كنترل ماده در اندازه طولی نانومتر و بهره ورداری از خواص و پدیده های نوظهوریه كه در اندازه نانو پیشرفته ان
[2]

شاید این سؤال تو ذهن به وجود بیاد كه چی در اندازه نانومتر هست كه یك تكنولوژی طبق ی اون بنا نهاده شده، چیزی که باعث ظهور نانوتكنولوژی شده نسبت سطح به حجم بالای نانو مواده، این موضوع یكی از مهمترین خصوصیات مواد تولید شده در اندازه نانوه
در اندازه نانو وسایل شروع به تغییر رفتار می کنن و رفتار سطوح بر رفتار توده ای ماده غلبه می كند
در این اندازه بعضی روابط فیزیكی كه واسه مواد معمولی كاربرد داره نقض می شن
واقعا در این اندازه قوانین فیزیك كوانتوم وارد صفحه می شن و امكان كنترل خواص ذاتی ماده وجود نخواد داشت
[1]

1-3- نیروهای مؤثر در ابعاد نانومتری

نیروهایی كه اتم ها رو با یكدیگر پیوند می دهند به شکل های جور واجور زیر طبقه بندی می شن:

1-3-1- نیروهای واندروالس[3]

این نیروها در جایی كه خوشه ها (مجموعه ی چند ده یا چند صد اتم كه در كنار یكدیگر جمع شده باشن) از تجمع اتم های گاز نجیب در كنار یكدیگر تشكیل شده باشن عمل كرده و پیوند ضعیفی بین اتم ها برقرار می کنن مثلا می توان به اشاره نمود

[1]
Richard Feynman

[2]
nano technology

[3]
vanderwaals force

تعداد صفحه :105

قیمت : 14700 تومن

com/?checkout=3113″ method=”post” name=”frm_jahanpay3113″>

بی معطلی پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار میگیره

و در جدا از اینکه فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شه

پشتیبانی سایت :        ****       [email protected]
com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارین می تونین مبلغ مورد نظر واسه هر فایل رو کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز رو به ایمیل ما ارسال کنین تا فایل رو از راه ایمیل دریافت کنین

***  *** ***

متن کامل در سایت sabzfile.com