Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Asadinejad
احمد اسدی نژاد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahsa Seifizadeh
مهسا سیفی زاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396
The study of the behavior of polymer chains with nanoscale reinforcement in the last decade has attracted the attention of researchers in the field of chemistry and physics due to the significant effect they have on the final macroscopic properties of the resulting nanocomposites.The use of methods based on computational chemistry in this field, has special advantages. One of these methods is the molecular dynamics method, which has facilitated the possibility of studying the interactions and behavior of molecules using different software. With the help of high-speed supercomputers in this research, the behavior of a single Poly(trimethylene terephthalate) chain in the confined space between two parallel sheets of functionalized graphene has been studied using molecular dynamics simulation method and Gromacs software. The behavior of a poly(trimethethylene terephthalate) chain with 10 monomer units in the presence of functionalized 3% graphene with dimensions of 20×20 nm at three temperatures of 300, 350 and 400 K in ten nanoseconds was investigated. Another variable component is the distance between functionalized graphene nanosheets, which was determined based on the gyration radius of the polymer in free space, which is equal to 3.44 nm. At each temperature, 4 systems with plate spacing of 3.44, 6.88, 10.32 and 13.76 nm were examined. In total, after examining 12 systems, it was found that the equilibrium formulation of the adsorbed chain is spatially folded in two dimensions, which depends on the distribution geometry of the agents on the surface of the nano filler. It was observed that as long as the characteristic dimension of the limiting geometry is less than three times of the gyration radius of the polymer chain in the open space, it can affect the formation and dynamics of the chain and more than that, at 300 Kelvin, the polymer does not feel the limiting space. The mobility of polymer chain atoms decreases as long as they sense the limiting geometry, and with increasing temperature due to a 5% increase in the energy of the chain atoms, the mobility has increased, but it is still less than the unrestricted polymer dynamics. Regarding the gyration radius of the chain, it can be seen that it increases with decreasing the distance of functional graphene sheets, but due to the interaction of the polymer chain with the agents on graphene and the location of the agents, gyration radius of the polymer is limited to about one third of the gyration radius of the polymer, which does not feel the limited space.
مطالعه­ی رفتار زنجیر­های پلیمری با پر­کننده نانویی در مقیاس میکروسکوپی در دهه­ی اخیر به دلیل تأثیر قابل ملاحظه­ای که در خواص ماکروسکوپی نهایی نانو­کامپوزیت­های حاصل از آن­ها دارند، مورد توجه پژوهشگران در حوزه­ی شیمی و ­فیزیک قرار گرفته­است. استفاده از روش­های مبتنی بر شیمی محاسباتی این حیطه پژوهشی دارای برتری­های ویژه­ای است.از جمله این روش­ها، روش دینامیک مولکولی است که امکان بررسی بر­هم­کنش­ها و رفتار مولکول­ها را با استفاده از نرم­افزار­های مختلف تسهیل نموده­است. با کمک ابر رایانه های پرسرعت در این پژوهش رفتار یک تک زنجیر پلی (تری متیلن ترفتالات) در فضای محدود شده میان دو صفحه موازی گرافن عاملیت دار شده به کمک روش شبیه سازی دینامیک مولکولی و با استفاده از نرم افزار گرومکس مورد مطالعه قرار گرفته است. رفتار یک زنجیر پلی (تری متیلن ترفتالات) با ?? واحد تکراری در حضور گرافن سه درصد عاملدار شده با ابعاد20 20 نانومتر مربع در سه دمای 300، 350و 400 کلوین در مدت ده نانوثانیه بررسی شد. مولفه ی متغییر دیگر ،فاصله ی بین نانو صفحات گرافن عاملیت دار می باشد که بر اساس شعاع چرخش پلیمر در فضای ازاد که برابر??/? نانومتر است تعیین گردید. در هر دما ? سامانه با فاصله صفحات ??/? ، ??/? ، ??/?? و ??/?? نانومتر بررسی گردید.در مجموع پس از بررسی ??سامانه مشخص گردید که صورتبندی تعادلی زنجیری که جذب سطحی شده­است به لحاظ شکل فضایی، زنجیر تا­خورده به صورت مسطح دو بعدی می باشد که وابسته به هندسه ی پراکنش عاملیت ها بر روی سطح پرکننده نانویی است.مشاهده شد تا زمانی که بعد مشخصه هندسه محدود کننده کمتر از سه برابر شعاع چرخش زنجیر پلیمر در فضای آزاد باشد می تواند بر صورتبندی و دینامیک زنجیره تاثیر گذار باشد و از بیشتر از آن در دمای ??? کلوین پلیمر فضای محدود کننده را حس نمی کند. قابلیت تحرک اتم­های زنجیر پلیمر تا زمانی که هندسه محدود کننده را حس می کنند کاهش می یابد و با افزایش دما به دلیل افزایش ? درصدی انرژی اتم­های زنجیر، قابلیت تحرک افزایش داشته است ولی در این حالت باز هم از دینامیک پلیمری که محدود نشده ،کمتر می باشد. در خصوص شعاع چرخش زنجیر، دیده می شود که با کاهش فاصله ی صفحات گرافن عاملیت دار شعاع چرخش افزایش می یابد ولی به خاطر بر همکنش زنجیره پلیمر با عاملیت های روی گرافن و محل قرار گیری عاملیت ها شعاع چرخش پلیمر محدود شده حدود یک سوم شعاع چرخش پلیمری است که فضای محدود شده را احساس نمی کند. کلمات کلیدی: پلی (تری متیلن تر فتالات)-شبیه سازی دینامیک مولکولی-نانوصفحه­ی گرافن عاملیت دار

ارتقاء امنیت وب با وف بومی