Skip to main content
SUPERVISOR
عزت کشاورزی (استاد راهنما) محمد کمالوند (استاد مشاور)
 
STUDENT
Fatemeh Namdari
فاطمه نامداری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1390
In this work, a hard sphere fluid confined between two homocentric cylinders which formed a bicylindrical pore has been investigated. Our aim is investigation of the effect of an outer cylinder on the values of wall pressure, interfacial tension, and excess adsorption of fluid at a convex nanocylindrical wall, inner wall. To investigate this effect, the modified fundamental measure theory (MFMT) used. To do so at first we presented a general solution for weighted density integrals in cylindrical coordinate which is applicable for infinite and infinite lengths of cylindrical pore, bicylindrical pore, cylindrical wall, and even truncated cone. In the second step, the wall pressures, interfacial tensions, and excess adsorptions at a convex nanocylindrical wall are obtained for confined fluids in bicylindrical pores and compared with those values for bulk fluids. Our results showed that confinement leads to an oscillatory behavior for wall pressure, interfacial tension, and excess adsorption of the fluid at the wall. The reason for these oscillations lies in structural changes that occur for a fluid as a result of confinement. Variation of the type of interaction of inner wall with fluid from hard to attractive one can reverse the behavior of interfacial tension and adsorption versus size. Also in some cases, it changes their signs while the change in the type of interaction of the outer wall only leads to an increase in amplitudes of the oscillations. The modified fundamental measure theory has been employed to investigate some well-known regularities of bulk fluids for the Lennard-Jones fluids confined in nanoslit pores. The regularities investigated include common compression point, common bulk modulus point, Tait-Murnaghan equation, and the linear regularity between pressure and temperature for each isochore. All these regularities have been investigated for two different components of pressure for confined fluid. Our results show that the common compression and common bulk modulus point remain valid for fluids confined in nanoslit pores of different sizes and with different wall-fluid potentials. The density of the common compression and common bulk modulus point are different from corresponding ones for the bulk fluid. Our observations also show that the Tait-Murnaghan equation and pressure?temperature linear regularity also hold for confined fluid. The sign of the intercept of pressure?temperature regularity is determined by the difference between attraction and repulsion terms in the compressibility factor.
در این رساله به مطالعه ی خواص سیالات محدود شده درون نانوحفرات می پردازیم که برای محاسبه ی خواص آنها از نظریه مقادیر بنیادین اصلاح شده استفاده شده است. در بخش اول تحقیقات به بررسی خواص سیال در اطراف یک دیواره‌ی استوانه‌ای با طول بی‌نهایت می‌پردازیم. هدف اصلی ما بررسی تأثیر ساختار، همگنی یا ناهمگنی سیال در مقدار خواص سیال در اطراف دیواره است. برای این منظور خواص سیال ماکروسکوپی، سیال همگن، در اطراف دیواره‌ی استوانه‌ای را مطالعه کردیم و نتایج خود را با حالتی که سیال در یک نانوحفره‌ی استوانه‌ای محدود شده بود و ساختار ناهمگن دارد مقایسه کردیم. در حالت دوم در واقع استوانه در وسط نانوحفره‌ی استوانه‌ای قرار داده شده است. با توجه به ناکارآمدی نظریه تابعی چگالی در حل مستقیم توابع چگالی وزنی در ناحیه‌ی مرکزی استوانه، ابتدا یک حل مستقیم برای این نواحی ارایه شد. مطالعات نشان داد که چگالی نقطه‌ی تماس سیال محدود شده برحسب اندازه ی نانوحفره یک رفتار نوسانی حول سیال توده ای نشان می hyhy;دهد که در اندازه های بزرگ نانوحفره به مقدارش برای سیال توده ای می رسد. تغییر برهم کنش سیال-دیواره ی درونی از سخت به جاذب منجر به افزایش مقدار چگالی نقطه‌ی تماس می شود که ناشی از افزایش تمایل ورود ذرات به نانوحفره است. اما این تغییر برهم‌کنش برای دیواره ی بیرونی فقط باعث افزایش شدت نوسان ها می شود. این مشاهدات برای کشش سطحی و جذب افزوده ی سیال محدود شده و توده ای نیز گزارش شد با این تفاوت که این رفتار برای کشش سطحی و جذب افزوده‌ی سیال حول دیواره‌ی سخت به ترتیب کاهشی و افزایشی برحسب اندازه‌ی دیواره‌ درونی هستند. این روند کاهشی کشش سطحی به کاهش کار لازم برای ناهمگن کردن ساختار در واحد سطح برمی گردد که با جاذب کردن دیواره این رفتار عکس می شود. رفتار افزایشی جذب افزوده با اندازه‌ی نانوحفره نیز به افزایش تراکم مولکولی با کاهش تحدب مربوط می شود که با تغییر برهم کنش سیال-دیواره از سخت به جاذب نیز رفتار عکس نشان می دهد. بخش دوم تحقیقات به بررسی قواعد شناخته شده ی ماکروسکوپی برای سیال لنارد-جونزی اختصاص دارد که در فضای نانوحفره ی صفحه ای محدود شده است. قواعد مورد مطالعه در این کار پژوهشی عبارت از نقطه ی تراکم پذیری مشترک، نقطه ی کشیدگی مشترک، معادله ی تیت-مارناگان، و هم حجم های فشار با دما هستند. فشار برای سیال محدود شده به صورت یک کمیت تنسوری عمل می‌کند و دو نوع فشار ، فشار موازی و فشار نرمال، برای سیال محدود شده درون نانوحفره‌ی صفحه‌ای وجود دارد. در این پایان‌نامه قواعد ترمودینامیکی برای فشار نرمال بررسی شدند که نتایج نشان داد که قواعد تراکم پذیری مشترک و کشیدگی مشترک برای سیال لنارد-جونز محدود شده درون نانوحفره ی صفحه ای برقرار است. همچنین این قواعد برای سایر اندازه های نانوحفره و برهم کنش سیال-دیواره ی سخت و جاذب نیز تأیید شد. مطالعات نشان داد که چگالی در نقاط تراکم پذیری مشترک و کشیدگی مشترک کوچک تر از نقاط هم ارز برای سیال توده ای خودشان است و با افزایش اندازه ی نانوحفره به مقدار متناظرشان برای سیال توده ای می رسند. معادله ی تیت-مارناگان و قاعده‌ی خطی فشار با دما برای هر هم حجم نیز برای سیال محدود شده در اندازه های مختلف نانوحفره با هردو برهم کنش سیال-دیواره نیز برقرار است. همچنین بررسی ها نشان داد که شیب و عرض از مبدأ این قواعد متفاوت از سیال توده ای هم ارز آنها است و عرض از مبدأ قاعده ی خطی فشار با دما متناسب با تفاوت سهم دافعه با جاذبه‌ی سامانه است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی