Skip to main content
SUPERVISOR
بیژن نجفی (استاد راهنما) سامان علوی شوشتری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Loghavi
محمدمحسن لغوی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Calculation and investigation of self-diffusivity of carbon disulfide gas in ITQ-7 zeolite via molecular dynamics simulation
In this thesis, molecular dynamics simulation has been used to study of the diffusion of carbon disulfide molecules in an almost new zeolite with ISV code and Si 64 O 128 chemical formula. ITQ-7 (structure type ISV) has a three-dimensional system of large pores defined by windows containing 12 member rings of about 6 ? in diameter. Molecular dynamics is a method for the simulation of thermodynamic behavior of materials in three phases –solid, liquid and gas- via forces, velocities and positions of particles. Among these factors, force is the most important factor. In In all the simulations viaDL-POLY2 software, pressure and time step of each system were fixed at 1 bar and 0.001 ps respectively. First, the simulations for each loading were performed in canonical ensemble at six different temperatures during 300 ps (300 000 steps) to reach the equilibration of the systems. Then, each of the equilibrium systems was simulated in micro canonical ensemble during 500 ps (500 000 steps) to get the dynamic properties as named above. The slope of the curves of mean square displacement vs time increases with temperature at all loadings. The calculated diffusion coefficient at fixed loading increases with temperature and decreases as the loading increases at a given temperature. The predicted activation energies via Arrhenius equation at all loadings were nearly the same, which implies that the diffusion coefficients are less dependent on the loading and more dependent on temperature. Radial distribution functions of different atomic sites were obtained at various temperatures and loadings and the highest peak shifts were observed in carbon – carbon RDFs. Adsorption energies per a carbon disulfide molecule in the ITQ-7 zeolite were calculated as a function of the number of molecules in the unit cell, which increase with increasing loading and decrease with temperature.
در این پایان نامه از روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی برای مطالعه‌ی نفوذ مولکول‌های دی سولفید کربن در زئولیت ITQ-7 با کد ISV و فرمول شیمیاییSi 64 O 128 استفاده شده است. دینامیک مولکولی روشی برای شبیه سازی رفتار ترمودینامیکی مواد در سه فاز جامد، مایع وگاز با استفاده از نیروها، سرعت ها و مکان ذرات است. شبیه‌سازی‌ها در بارگذاری‌های 2، 4، 6، 8، 10، 12، 14و 16 مولکول بر سلول واحد و در دماهای 200، 298، 400، 500، 600 و 700 کلوین انجام شدند. ابتدا شبیه سازی‌ها برای هر بارگذاری در انسامبل کانونیکال در شش دمای مختلف با نرم افزار DL POLY2 در طی 3 ( 300000) انجام شد تا سیستم ها به تعادل برسند. سپس برای بدست آوردن خواصی که در بالا ذکر شد، هر یک از سیستم های به تعادل رسیده در مجموعه‌ی میکرو کانونیکال در طی 5 (step 500000) شبیه‌سازی شد. با رسم منحنی‌های میانگین مربع جابجایی مستخرج از داده‌های فایل history مشاهده می‌شود که بطور کلی در تمامی بارگذاری ها با افزایش دما شیب منحنی ها افزایش می یابد. ضرایب نفوذ در بارگذاری‌ها و دماهای مختلفی محاسبه شدند و همانطور که انتظار می‌رفت این ضرایب با افزایش دما، روند صعودی و با افزایش بارگذاری، روند نزولی دارند. انرژی‌های اکتیواسیون به دست آمده از معادله‌ی آرنیوس برای تمامی بارگذاری‌ها مقدار تقریباً یکسانی داشت و این دلالت بر آن دارد که ضرایب نفوذ وابستگی بیشتری به دما و وابستگی کمتری به بارگذاری نشان می دهند. توابع توزیع شعاعی سایت‌های اتمی گوناگون در دماها و بارگذاری‌های مختلف بدست آمدند که بیشترین تغییرات در سایت کربن- کربن مشاهده شد. انرژی‌های جذب به ازای یک مولکول دی سولفید کربن در زئولیت ITQ-7 بر حسب تعداد مولکول‌ها در سلول واحد و در دماهای مختلف محاسبه شدند. مشاهده می‌شود با افزایش بارگذاری در یک دمای خاص، انرژی جذب بیشتر می‌شود و با افزایش دما، انرژی جذب در یک بارگذاری ثابت، به سمت مقادیر کمتر میل می‌کند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی