%41تخفیف

دانلود پروژه:بررسی و مطالعه جذب نیتروژن منوکسید روی نانو خوشه های Ni4M، ( M=Sc, Y & Mo )

تعداد 173صفحه در فایل word

نانوخوشه ها موضوع تحقيق بسياري از آزمايشهاي مختلف و مطالعات نظری به منظور درک مکانيسم تشکيل، به هم پيوستن و ويژگيهاي فاز فشرده آن مي باشند. همچنين مطالعات زيادي در زمينه جذب سطحي انجام شده و به طور کلي، محاسبات نظری روي ساختار نانوخوشه ها شامل بررسي ساختار هندسي و الکتروني بوده و منجر به فهم بهتر ويژگيهاي فيزيکي و واکنش پذيري شيميايي آنها شده است. مطالعات گذشته تجربی و نظری نشان می دهد که اتم های اضافه شده روی نانوخوشه های کوچک می تواند تغییرات بزرگی روی نانوخوشه های میزبان به وجود آورد.

در این پروژه از نظریه تابعی دانسیته با روش B3PW91، و از سری پایه ی LANL2DZ برای اتم های Ni، Sc، Mo و Y و از سری پایه ی 6-311G* برای اتم های N و O برای انجام محاسبات استفاده شده است. محاسبات تا میزان همگرایی بیشینه مقدار نیرو ها و ریشه دوم میانگین نیرو ها به ترتیب تا au 00045/0 و au 0003/0 انجام شده است. خواص ساختاری و الکترونی نانو خوشه های پنج اتمی Ni₄M، (Y و Sc Mo , = M) با روش های تئوری DFT مورد بررسی قرار گرفته است که برای هر چهار ساختار Ni₅ ، Ni₄Mo، Ni₄Sc و Ni₄Y بهترین و پایدارترین ساختار، ساختار دو هرمی مثلثی می باشد. اندازه ممان دوقطبی اتم های اضافه شده با نانوخوشه های نیکل نسبت به نانوخوشه خالص نیکل بیشتر است.

سپس جذب مولکول NO روی نانو خوشه ها در موقعیت های مختلف و در تمامی حالات ممکن بررسی و بهینه سازی و جذب در برخی از موقعیت ها انجام شده است. برای جذب NO روی Ni₄Mo در محدوده جذب شیمیایی و برای جذب روی Ni₄Sc و Ni₄Y اکثرا در محدوده جذب فیزیکی واقع شده اند. با مشاهده انرژی نانوخوشه ها پایدارترین حالت زمانی به دست می آید که مولکول نیتروژن منوکسید از طرف اتم اکسیژن به طرف نانوخوشه جذب می شود که در تمامی حالات جذب تفکیک پیوند بین اتم نیتروژن و اکسیژن صورت نگرفته، ولی در بعضی مواقع بین نیکل با نیکل و اتم اضافه شده تفکیک اتفاق افتاده است. آنالیز NBO نشان می دهد که اکثر انتقالات الکترونی تاثیر گذار از مولکول NO به طرف نانوخوشه می باشد. در اکثر انتقالات سهم اوربیتال s وp برای اتم های اکسیژن و نیتروژن، و اوربیتال d برای اتم نیکل بیشتر بوده است. ممان دوقطبی بعد از جذب نسبت به قبل از جذب افزایش یافته و جهت ممان دو قطبی بعد از جذب در خلاف جهت نزدیک شدن مولکول NO می باشد.

کلمات کلیدی: نیتروژن منوکسید، نانوخوشه، نیکل های پنج تایی و DFT.

دسته: علوم تجربی, مهندسی شیمی برچسب: کلمات کلیدی: نیتروژن منوکسید, نانوخوشه, نیکل های پنج تایی و DFT.دانلود-پروژه-کارشناسی-ارشد-مقاله-پایان نامه-پژوهش-

توضیحات

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول : مقدمه اي بر فناوري نانو

1-1 تاريخچه. 4

1-2 فناوري نانو چيست؟. 6

1-3 تغيير خواص در مقياس نانو. 7

1-3-1 افزايش سطح.. 7

1-3-2 تغيير خواص فيزيکي.. 7

1-3-3 تغيير خواص شيميايي.. 7

1-4 عناصر پايه در فناوري نانو. 8

1-4-1 نانو ذرات… 9

1-4-2 روش هاي ساخت… 9

1-4-3 تعيين مشخصات: 10

1-4-4 متداولترين نانوذارت… 10

1-5 کاربردهاي فناوري نانو. 15

1-6 تعيين مشخصات و کنترل ساختارها در مقياس نانو. 15

فصل دوم : خواص عناصرهای موجود

2-1 نیتروژن منوکسید NO.. 18

2-1-1 مشخصات عمومی NO.. 18

2-1-2 ساختار لوئیس…. 19

2-1-3 اوربیتال مولکولی.. 19

2-1-5 روشهای تولید NO.. 20

2-1-6 واکنش ها: 20

فهرست مطالب

عنوان صفحه

2-1-7 آلودگی های زیستی مولکول NO.. 21

2-1-8 کاربردها 21

2-1-9 تعیین غلظت اکسید نیتریک…. 22

2-1-10 واکنش از دیدگاه ترمودینامیک…. 22

2-1-11 جذب NO روی فلزات… 22

2-1-12 انواع جذب NO روی فلزات… 23

2-1-13 واکنش نوسانی NO با H₂ 24

2-1-14 جذب روی فلزات قلیایی.. 24

2-2 نیکل Ni. 24

2-2-1 تاریخچه اتم نیکل.. 24

2-2-2 مشخصات اتم نیکل.. 25

2-2-3 خواص اتم نیکل.. 25

2-3 اسکاندیم Sc.. 26

2-4 مولیبدن Mo.. 28

2-4-1 مشخصات اتم مولیبدن.. 28

2-4-2 کاربرد های اتم مولیبدن.. 29

2-5 ایتریم Y.. 29

2-5-1 مشخصات اتم ایتریم.. 29

2-5-2 خواص….. 29

فصل سوم : شيمي محاسباتي، تاريخچه و روش ها

3-1 مقدمه اي بر شيمي محاسباتي و تاريخچه آن.. 38

3-2 روش هاي حل معادله شرودينگر الکتروني.. 40

فهرست مطالب

عنوان صفحه

3-2-1 روش هاي آغازين.. 43

3-3 نظريه ي تابعي دانسيته DFT: 58

3-4 روش هاي تركيبي.. 61

3-4-1 روش هاي G3, G2. 62

3-4-2 روش هاي تركيبي CBS (حد مجموعه ي كامل). 63

3-5 روش هاي تجربي و نيم _تجربي.. 65

3-6 مكانيك مولكولي.. 66

3-7 ديناميك مولكولي MD و شبيه سازي هاي رايانه اي.. 66

3-8 مقایسه روشهای محاسباتی و معرفی نرم افزارها 68

3-8-1 کاربرد تکنیک های شیمی محاسباتی بر اساس جدول تناوبی.. 68

3-8-2 مولکولهای ترکیبات آلی.. 68

3-8-3 گروه اصلی ترکیبات معدنی، گازهای نجیب و فلزات قلیایی.. 69

3-8-4 فلزات واسطه. 70

3-8-6 نتیجه گیری.. 72

3-9 معرفی نرم افزار های محاسبات… 73

3-9-1 نرم افزار های گرافیکی- محاسباتی.. 73

3-9-2 خانوده ی نرم افزار های محاسبات آغازین وDFT.. 74

3-9-3 نرم افزارهای نیم-تجربی.. 75

3-9-4 نرم افزارهای مکانیک مولکولی، دینامیک مولکولی و روش مونت کارلو. 75

3-9-5 نرم افزارهای گرافیکی.. 75

فصل چهارم : محاسبات و نتایج

4-1 مروری بر مطالعات قبلی.. 78

فهرست مطالب

عنوان صفحه

4-2 انتخاب سری پایه و روش محاسباتی.. 79

4-3 بهینه سازی.. 80

4-4 جذب بروی نانو خوشه ها 87

4-4-1 جذب NO روی نانو خوشه Ni₄Mo.. 88

4-4-2 جذب NO روی نانو خوشه Ni₄Sc. 95

4-4-3 جذب NO روی نانوخوشه Ni₄Y.. 101

4-5 انرژي برهمکنش مولکول NO با نانوخوشه ها 105

4-5-1 انرژی جذب ساختارهای Ni₄Mo….NO.. 106

4-5-2 انرژی جذب ساختارهای Ni₄Sc….NO.. 107

4-5-3 انرژی جذب ساختارهای Ni₄Y….NO.. 107

4-6 بررسي ساختار الکتروني نانوخوشه ها در اثر برهمکنش با مولکول NO.. 109

4-6-1 بررسی ساختار الکتروني Ni₄Mo….NO.. 109

4-6-2 بررسی ساختار الکتروني Ni₄Sc….NO.. 111

4-6-3 بررسی ساختار الکتروني Ni₄Y….NO.. 112

4-7 تحليل اوربيتال هاي پيوندي طبيعي NBO.. 113

4-7-1 انالیز NBO برای Ni₄Mo بعد از جذب مولکول NO.. 115

4-7-2 آنالیز NBO برای Ni₄Sc بعد از جذب مولکول NO.. 122

4-7-3 انالیز NBO برای Ni₄Y بعد از جذب مولکول NO.. 127

4-8 توزيع فضايي اوربيتال هاي مولکولي HOMO و LUMO : 133

4-8-1 توزیع فضایی اوربیتال نانوخوشه های Ni₅_،Ni₄Mo، Ni₄Sc و Ni₄Y.. 133

4-8-2 توزیع فضایی اوربیتال نانوخوشه های Ni₄Mo…..NO.. 136

4-8-3 اوربیتال نانوخوشه های Ni₄Sc…..NO.. 139

4-8-4 توزیع فضایی اوربیتال نانوخوشه های Ni₄Y…..NO.. 139

فهرست مطالب

عنوان صفحه

4-9 نتیجه گیری: 145

4-10 پيشنهادات… 148

منابع.. 149

فهرست جدول ها

عنوان صفحه

جدول 2-1 برخی از مشخصات فیزیکی و شیمیایی مولکول نیتروژن منوکسید.. 18

جدول 2-2 برخی از مشخصات فیزیکی و شیمیایی اتم نیکل.. 25

جدول 2-3 برخی از مشخصات فیزیکی و شیمیایی اتم اسکاندیم.. 28

جدول 2-4 برخی از مشخصات فیزیکی و شیمیای اتم مولیبدن.. 28

جدول 2-5 برخی از مشخصات فیزیکی و شیمیایی اتم ایتریم.. 29

جدول3-1: مقايسه انرژي چهارروش محاسباتي با دقت بالا.. 64

جدول 4-1 مربوط به ساختار بهینه شده نانوخوشه های Ni₄Mo ، Ni₄Sc و Ni₄Y می باشد که همگی به شکل دوهرمی مثلثی هستند. 85

جدول 4-2 اطلاعات مربوط به ممان دوقطبی، پتانسیل یونش I، الکترون خواهی A، سختی شیمیایی و گاف انرژی HLG 86

جدول 4-3 فواصل بین اتم ها در ساختار های Ni₄Mo……NO.. 91

جدول 4-4 اطلاعات مربوط به فرکانس، ممان دو قطبی و فاصله بین N و O در ساختار های بهینه شده ی Ni₄Mo…..NO 93

جدول 4-5 فواصل بین اتم ها در ساختار های Ni₄Sc……NO.. 97

جدول 4-6 اطلاعات مربوط به فرکانس، ممان دو قطبی و فاصله بین N و O در ساختار های Ni₄Sc…..NO.. 100

جدول 4-7 فواصل بین اتم ها در ساختار های Ni₄Y……NO.. 103

جدول 4-8 اطلاعات مربوط به فرکانس، ممان دو قطبی و فاصله بین N و O در ساختار های بهینه شده ی Ni₄Y…..NO 104

جدول 4-9 انرژی های برهمکنش مولکول NO با نانو خوشه های Ni₄Mo، Ni₄Sc و Ni₄Y بر حسب Kcal/mol 108

جدول 4-10 ساختار الکتروني Ni₄Mo….NO (I= پتانسيل يونش، A= الکترونخواهي، η= سختي شيميايي، HLG= گاف انرژي HOMO و LUMO) برحسب الکترون ولت (ev). 110

فهرست جدول ها

عنوان صفحه

جدول 4-11 ساختار الکتروني Ni₄Sc….NO (I= پتانسيل يونش، A= الکترونخواهي، η= سختي شيميايي، HLG=گاف انرژي HOMO و LUMO) برحسب الکترون ولت (eV). 111

جدول 4-12 ساختار الکتروني Ni₄Y….NO (I=پتانسيل يونش، A= الکترونخواهي، η= سختي شيميايي، HLG= گاف انرژي HOMO و LUMO) برحسب الکترون ولت (eV). 113

جدول 4-13 محاسبات NBO براي Ni₄Mo بعد از جذب NO (Q= بارمنتقل شده ، E₂= انرژي پايداري حاصل ازبرهمکنش ) 118

ادامه جدول 4-13 محاسبات NBO براي Ni₄Mo بعد از جذب NO (Q= بارمنتقل شده ، E₂= انرژي پايداري حاصل از برهمکنش ) 119

ادامه جدول 4-13 محاسبات NBO براي Ni₄Mo بعد از جذب NO (Q= بارمنتقل شده ، E₂= انرژي پايداري حاصل از برهمکنش ) 120

ادامه جدول 4-13 محاسبات NBO براي Ni₄Mo بعد از جذب NO (Q= بارمنتقل شده ، E₂= انرژي پايداري حاصل از برهمکنش ) 121

جدول 4-14 محاسبات NBO براي Ni₄Sc بعد از جذب NO (Q=بارمنتقل شده ، E₂=انرژي پايداري حاصل از برهمکنش ) 124

ادامه جدول 4-14 محاسبات NBO براي Ni₄Sc بعد از جذب NO (Q=بارمنتقل شده ، E₂= انرژي پايداري حاصل از برهمکنش) 125

ادامه جدول 4-14 محاسبات NBO براي Ni₄Sc بعد از جذب NO (Q=بارمنتقل شده ، E₂= انرژي پايداري حاصل از برهمکنش) 126

جدول 4-15 محاسبات NBO براي Ni₄Y بعد از جذب NO (Q=بارمنتقل شده ، E₂= انرژي پايداري حاصل از برهمکنش ) 129

ادامه جدول 4-15 محاسبات NBO براي Ni₄Y بعد از جذب NO (Q=بارمنتقل شده ، E₂= انرژي پايداري حاصل از برهمکنش) 130

فهرست جدول ها

عنوان صفحه

ادامه جدول 4-15 محاسبات NBO براي Ni₄Y بعد از جذب NO (Q=بارمنتقل شده ، E₂= انرژي پايداري حاصل از برهمکنش( 131

در جدول 4-16 اطلاعات مربوط به Fij (ماتریس فاک، که مقدار عددی انتگرال اپراتور فاک است) و Ej-E ( اختلاف انرژی اوربیتال های دهنده و گیرنده الکترون است) که مقدار ساختارهای نانوخوشه که در جداول 4-13 و 4-14 و 4-15 آورده شده است. 131

جدول 4-16 محاسبات NBO بعد از جذب NO اطلاعات مربوط به E_j-E_i و F_ij 132

فهرست شکل ها

عنوان صفحه

شکل 2-1 شکلهای مختلف جذب مولکول نیتروژن منوکسید روی فلزات… 23

شکل 2-2 طول پیوند سینگلت و تریپلت برای نیکل دو اتمی.. 31

شکل 4-1 ساختارهای ورودی برای بهینه سازی نانو خوشه ها 81

شکل 4-2 ساختار بهینه شده Ni₄Mo با چند گانگی یک…. 83

شکل 4-3 ساختار و انرژی نسبی مولکول های بهینه شده برای Ni₄Mo با چند گانگی یک، سه و پنج. 83

شکل 4-4-2 ساختار بهینه Ni₄Y شکل 4-4-1 ساختار بهینه Ni₄Sc.. 84

شکل4-4 ساختارهای بهینه شده Ni₄Sc و Ni₄Y.. 84

شکل 4-6 مکان جذب های نانو خوشه ها 88

شکل 4-7 جذب های نهایی Ni₄Mo…….NO (اکسیژن ، نیتروژن ، نیکل ، مولیبدن ). 90

شکل4-8 طول پیوند در نانو خوشه های Ni4Mo….NO.. 92

شکل 4-9 جهت ممان دوقطبی در نانو خوشه های Ni4Mo….NO.. 94

شکل 4-10 جذب های نهایی Ni₄Sc…….NO (اکسیژن ، نیتروژن ، نیکل ، اسکاندیم ). 96

شکل 4-11 طول پیوند در نانو خوشه های Ni4Sc….NO.. 98

شکل4-12 جهت ممان دوقطبی در نانو خوشه های Ni4Sc….NO.. 100

شکل 4-13 جذب های نهایی Ni₄Y…….NO (اکسیژن ، نیتروژن ، نیکل ، ایتریم.. 102

شکل4-14 طول پیوند در نانو خوشه های Ni4Y….NO.. 104

شکل4-15 جهت ممان دوقطبی در نانو خوشه های Ni4Y….NO.. 105

شکل 4-16 توزیع فضایی اوربیتال مولکولی HOMO و LUMO نانو خوشه ها قبل از جذب NO.. 135

ادامه شکل 4-17 توزیع فضایی اوربیتال مولکولی HOMO و LUMO نانو خوشه Ni₄MO بعد از جذب NO 138

امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

قیمت اصلی 39,000 تومان بود.قیمت فعلی 23,000 تومان است.

تاریخ ایجاد آبان 7, 1399
تاریخ بروزرسانی اسفند 13, 1401
فروش 1
دیدگاه 0

شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:

دسترسی به فایل به صورت همیشگی
پشتیبانی رایگان
پشتیبانی 24 ساعته محصول
بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری

مشاهده قوانین سایت