Skip to main content
SUPERVISOR
سامان علوی شوشتری (استاد راهنما) بیژن نجفی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Kazem Gholizadeh Atani
کاظم قلی زاده اتانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385

TITLE

`Application of Molecular Dynamics (MD) simulation for studies of structural and transport properties of Tetrabutylphosphonium Glycine and Tetrabutylphosphonium Alanine ionic liquids
Simple inorganic salts, such as NaCl melt at very high temperature. Salts with organic cations, referred to as “ionic liquids” (ILs) open a new window for the liquid state at moderate temperature. These salts are liquid at or near room temperature. Molecular Dynamics (MD) simulation is one of the principal and powerful methods in the theoretical chemistry to explore the relationship between microstructure and macroscopic properties of ILs. In this computer simulation, atoms and molecules are allowed to interact for a period of time under known laws of physics, giving a view of the motion of the atoms. In this thesis, MD simulation is used to determine for some structural and dynamic properties of two Amino Acids ionic liquids; Tetrabutylphosphonium Alanine,[TBP][ Ala ] and Tetrabutylphosphonium Glycine,[TBP][Gly]. These ILs show lower viscosities, higher decomposition and efficiency than most of other ionic liquids. AMBER-based force field is used to determine the model of these ILs. This force field is developed by Zhou et al at 2007 [Zhou.G, Liu.X, Yu.G, He.H, J.Phys.Chem.111(2007)7078-7084]. DL_POLY program (version 2.18) is used to perform this simulation with using a time step of 0.001ps and R cutoff =15?. An important check for the accuracy of our simulation and selected model is density. Our predicted densities from our proposed force field are in proper agreement with experimental data. Microstructure properties of [TBP][ Ala ] and [TBP][Gly] have been investigated by looking at the Radial Distribution Function (RDF) plots for the cation-cation, anion-anion and cation-anion atomic sites of two ILs. Finally, traort properties such as Mean Square Displacement (MSD) and Diffusion Coefficient (D) of cation and anion of these ILs are also studied. We have also evaluated qualitatively the effect of extra –CH 2 - groups on these properties.
مایعات یونی تترابوتیل فسفونیم آمینواسید ([TBP][AA]) دارای تجدیدپذیری و کارایی بالاتری نسبت به سایر مایعات یونی می باشد. بدلیل اهمیت این دسته از مایعات یونی، در این پایان نامه برخی از خواص ساختاری و دینامیکی دو مایع یونی تترابوتیل فسفونیم گلایسینات ([TBP][Gly]) و تترابوتیل فسفونیم آلانینات ([TBP][Ala]) به کمک روش دینامیک مولکولی توسط نرم افزار DL_POLY2.18 بررسی شد. برای تعیین مدل مایعات یونی فوق (پارامترهای فایل ورودی FIELD) از پارامترهای پتانسیل AMBER مقاله ژائو و همکارانش که در سال 2007 منتشر شده، استفاده کردیم. همچنین ساختار اولیه این مولکولها (مختصات اتمها در فایل ورودی CONFIG) توسط نرم افزار Gaussian بهینه شده است. شبیه سازی ابتدا در مجموعه NPT (فشار atm1 و دمای K85/321 و ?15=R c ) انجام شد تا سیستم به تعادل برسد که نسبت R.M.S کمیت به مقدار واقعی کمیت بعد از تعادل از مرتبه 3- 10 یا 2- 10 می باشد. از نتایج شبیه سازی در این مجموعه برای تعیین چگالی، بررسی نمودارهای RDF و نمودار احتمال زاویه دووجهی در زنجیره بوتیل کاتیون [TBP] استفاده شد. چگالی مایعات یونی فوق در این شبیه سازی در توافق خوبی با چگالی محاسبه شده توسط ژائو و همکارانش است. با بررسی نمودار احتمال زاویه دووجهی زنجیره بوتیل کاتیون [TBP] و مقایسه آن با نمودار کنفورمرهای بوتان نرمال نتیجه شد که پایدارترین کنفورمر این زنجیره، فرم آنتی است. در ادامه برای بدست آوردن خواص انتفالی یونها (مانند متوسط مجذور جابجایی و ضرایب نفوذ یونها)، شبیه سازی در مجموعه NVE با شرایط آزمایش فوق انجام شد. نتایج این شبیه سازی نشان داد که مقدار MSD کاتیون هریک از مایعات یونی از MSD آنیون آنها بیشتر است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی