Skip to main content
SUPERVISOR
Ezat Keshavarzi
عزت کشاورزی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mahnaz Rahimi
مهناز رحیمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

The effect of confining the fluid in spherical nano porous on the excess adsorption at the surface of spherical nanoparticles and structure of dense fluid in small bispherical pore
In this study excess adsorption of fluid on the surface of spherical nanoparticles have been studied and the impact of fluid structure consists of homogeneous and heterogeneous structure on the amount of adsorption is studied.It should be noted that the study of these systems MFMT density functional theory methods were used. Our studies show that increasing the size of hard spherical nanoparticles, hard spherical homogeneous fluid adsorption and homogenous Lennard-Jones fluid on its surface has been increased. By increasing the density of the bulk fluid based on entropy of nanoparticle uptake in the hardware increases. It was also observed that adsorption hard sphere fluid is more than Lennard-Jones fluid because of the interactions between the molecules in the fluid Lennard-Jones. Adsorption of heterogeneous fluid showed that excess adsorption have highly oscillatory behavior. So that its maximum and minimum values of integer and half integer values H*can be seen. Studies suggest that is reducing the amount of fluid adsorption by increasing the size of the adsorbent nanoparticle. Also, by increasing the density of the bulk fluid decreases amount of adsorption. Our studies showed that on surface of the adsorbent nanoparticle, Lennard-Jones fluid is adsorbing more than hard sphere fluid. After excess adsorption study, we investigated the effect of curvature in the structure of dense confined fluids in a small nanopore at H*= 2. The equilibrium density distribution function of these systems strongly convex or concave curvature and the curvature of the walls is subject to change. But our studies showed that around H*=2 in bispherical pore density along two walls is the same as a slit nanopore. The curvature of the walls of small nanoporous is not role in determining the structure of confined fluid. It should be noted that this fluid behavior only at high densities such as 0.9, was observed.To explain this phenomeno we used the concept of packing fraction, that is given by n3.According curves n3 with increasing the size of nanopores of H = 1.8 and H = 1.9 to H = 2 structure of fluid from 3 molecular layers with maximum entropy changes to 2 molecular layers with high order . thermodynamic potential curves and the failure of its first derivative curve and discontinuity in the second derivative curve represents a second-order phase transition In physical chemistry, which will be a structural phase transition.
در این پایان نامه تاثیر ساختار سیال در میزان جذب در سطح نانوذرات کروی مطالعه شده است. دو ساختار همگن توده‌ای و ناهمگن محدود شده در نانوحفره کروی برای این کار انتخاب شدند. برای بررسی جذب ساختار همگن، یک نانو ذره کروی را در یک سیال توده‌ای در نظر گرفته و جذب را در سطح آن محاسبه کردیم. برای بررسی میزان جذب در ساختار ناهمگن، یک نانوذره کروی به شعاع را در مرکز یک نانوحفره کروی وارد کرده و جذب را در سطح آن محاسبه کردیم. لازم به ذکر است که برای مطالعه این سیستم‌ها از روش MFMT نظریه تابعی چگالی استفاده شده است. در این مطالعه بر هم‌کنش سیال-سیال از نوع لنارد-جونز و کروی سخت در نظر گرفته شد و در هر دو حالت میزان جذب درسطح نانوذره کروی سخت و جاذب مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان می‌دهد که تغییرات جذب و میزان آن در سطح این دو دیواره کاملا با یکدیگر متفاوت است. مطالعات ما نشان می‌دهد که با افزایش اندازه نانوذره کروی سخت و افزایش دانسیته سیال توده‌ای، جذب سیال در سطح آن افزایش می‌یابد. جذب سیال ناهمگن رفتار نوسانی حول و حوش مقدار آن در سیال توده‌ای دارد که حداکثر مقدار جذب در مقادیر صحیح و حداقل آن در مقادیر نیمه صحیح مشاهده می‌شود. علاوه بر این بررسی جذب سیال محدود شده در سطح نانوذره‌ای با اندازه ثابت 1 نشان داد که با افزایش اندازه نانوحفره کروی، میزان ناهمگنی کم شده و بنابراین نوسانات جذب کمتر شده و بدین ترتیب جذب در سطح نانوذره با کاهش اندازه نانوحفره دارای نوسانات بزرگ تر می‌شود.پس از بررسی جذب در سطح نانوذره کروی سخت، جذب سیال در سطح نانوذره جاذب مورد بررسی قرار گرفت. مطالعات حاکی از کاهش میزان جذب سیال همگن با افزایش اندازه نانوذره جاذب و افزایش دانسیته است. اگر چه دامنه نوسانات در دانسیته بالاتر بیشتر است.جذب سیالات ناهمگن در سطح نانوذره جاذب نیز با نوسانات قابل توجهی همراه است، به طوری که حداکثر و حداقل آن به ترتیب در مقادیر صحیح و نیمه صحیح ملاحظه می‌شود. مطالعات ما نشان داد که در سطح نانوذره جاذب، جذب سیال لنارد-جونز به مراتب بیشتر از جذب سیال کروی سخت است. این در حالی است که در سطح نانوذره کروی سخت، جذب سیال کروی سخت بالاتر است. همچنین بررسی‌ها حاکی از افزایش جذب سیال لنارد-جونز با دماست. گفتنی است در جذب سیال در سطح نانوذره جاذب هر دو عامل انرژی و آنتروپی موثرند در حالی که تنها عامل موثر در جذب ذرات در سطح نانوذره کروی سخت، عامل آنتروپی می‌باشد. پس از مطالعه جذب افزوده، به بررسی تاثیر انحنا در ساختار سیالات چگال محبوس در نانوحفره‌های کوچک در حول و حوش 2 پرداختیم. مطالعات انجام شده بر روی خواص سیالات ناهمگن در مجاورت دیواره انحنادار حاکی از آن است که تابع توزیع چگالی تعادلی این سیستم‌ها به شدت با انحنا و جهت انحنای محدب یا مقعر دیواره‌ها دچار تغییر می‌شود. به این معنی که دانستیه سیال در کنار دیواره محدب کاملا متفاوت از دانستیه سیال در کنار دیواره مقعر است و همواره دانسیته در تماس با دیواره محدب کمتر از مقدار آن در دیواره مقعر است. اما مطالعات ما نشان داد در دانسیته‌های بالا مانند 9/0 و 8/0 در نانوحفره کروی تودرتو با حول و حوش و برابر 2 دانسیته در کنار دو دیواره یکسان است. یعنی انحنای دیواره‌ها نقشی در تعیین ساختار سیالات محدود شده در نانوحفرات کوچک ندارند. تغییرات پتانسیل گرند سیال در دانسیته 9/0 نشان داد که شکستی در نمودار مشتق اول پتانسیل گرند بر حسب در 2 و بنابراین یک ناپیوستگی در منحنی مشتق دوم وجود دارد که نشان دهنده یک تبدیل فاز مرتبه دوم، تبدیل فاز ساختاری، است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی