منابع پایان نامه ارشد با موضوع g21-3، (فازحلال)، (p,d)g31-6

فلز مس پایداری بیشتری را نسبت به سایر فلزات سنگین نشان می دهد، یعنی یون فلز مس توانایی جذب سطحی شدنش در مقابل انواع فیلترهای نانویی بیشتر از یونهای کادمیم و سرب خواهد بود. مناسبترین فیلتر از بین سه فیلتر مورد استفاده، سطح جاذب(اتیلن دی آمین) می باشد که از مقایسه مقادیر جدول(3-11) کاملا مشهود می باشد. که این روند برای جاذب و جذب شونده به صورت زیر تعریف می شود.
طبق مشاهدات در فاز گازی با مجموعه پایه g21-3، برای فلز مس میزان نشستن فلز روی جاذب اتیلن دی آمین از همه بیشتر است. و میزان پایداری در برهمکنش جاذب اتیلن دی آمین با فلز Cu+2،Cd+2 ،Pb+2 یعنی کلیه فلزاتی که در این پایان نامه مورد بحث قرار گرفته اند منجر به بالاترین جذب سطحی می شود. ولی این روند برای یون فلزی مس در حضور جاذب اتیلن دی آمین شدید تر است
در نتیجه برای یون فلزی مس، روند پایداری و میزان نشستن فلز روی سطح جاذب به صورت زیر است.
جدول(3-11) مقایسه میزان پایداری انرژی بین سه سطح و سه یون فلزی در فاز گازی با مجموعه پایه g21-3
فلز
نوع سطح
K cal mol-1 انرژی
Cu+2
Cd+2
Pb+2
-422.640
-303.8945
-268.654527
-430.8218
-320.8399
287.4874327
-494.2153
-330.1084
-289.27133
1hartree=627.51Kcal/mol
ΔETotal=ΔEMetal+Nano-(ΔEMetal+ΔENano)
3-7- بررسی و مقایسه پایداری ترکیبات برای فاز حلال با مجموعه پایه g21-3
مقادیر انرژی برای ترکیبات در فاز حلال با مجموعه پایه g21-3 محاسبه گردیده و میزان پایداری برای کلیه سطوح و عناصر سنگین طبق جدول(3-12) گزارش شده است. در حضور انواع جاذب مشاهده می شودکه یون فلزی مس پایداری بیشتری را نسبت به سایر فلزات سنگین نشان می دهد. یعنی فلز مس توانایی جذب سطحی شدنش در مقابل انواع فیلترهای نانویی بیشتر از کادمیم و سرب خواهد بود. مناسبترین فیلتر از بین سه فیلتر مورد استفاده، سطح جاذب(اتیلن دی آمین) می باشد که از مقایسه مقادیر جدول(3-12) کاملا مشخص می باشد. برای فاز حلال با مجموعه پایه g21-3، میزان نشستن فلز، روی جاذب اتیلن دی آمین از همه بیشتر و شدیدتر است و بالاترین جذب سطحی را دارا می باشد.
جدول(3-12) مقایسه میزان پایداری بین سه سطح و سه فلز در فاز حلال با مجموعه پایه g21-3
فلز
نوع سطح
K cal mol-1 انرژی
Cu+2
Cd+2
Pb+2
-127.4306
-50.43120
-24.32102
-185.8205
-51.6272
-25.31341
-234.7327
-55.96914
-27.45224
1hartree=627.51Kcal/mol
ΔETotal=ΔEMetal+Nano-(ΔEMetal+ΔENano)
3-8- بررسی و مقایسه پایداری ترکیبات برای فاز حلال با مجموعه پایه (p,d)g31-6
طبق جدول(3-13) مقادیر انرژی برای ترکیبات در فازحلال با مجموعه پایه (p,d)g31-6 محاسبه گردیده و میزان پایداری برای کلیه سطوح و عناصر سنگین طبق جدول(3-13) بررسی شده است.
در حضور انواع جاذب مشاهده می شودکه یون فلز مس پایداری بیشتری را نسبت به سایر فلزات سنگین نشان می دهد. یعنی یون فلز مس توانایی جذب سطحی شدنش در مقابل انواع فیلترهای نانویی بیشتر از یون کادمیم و یون سرب خواهد بود. مناسبترین فیلتر از بین سه فیلتر مورد استفاده، سطح جاذب(اتیلن دی آمین) می باشد که از مقایسه مقادیر جدول(3-13) کاملا مشهود می باشد.
اما برای فاز حلال با مجموعه پایه (p,d)g31-6، برای یون فلز مس میزان نشستن فلز روی جاذب اتیلن دی آمین از همه بیشتر است ولی این روند برای یون فلز مس در حضور جاذب اتیلن دی آمین شدید تر است.
جدول(3-13) مقایسه میزان پایداری بین سه سطح و سه فلز در فاز حلال با مجموعه پایه (p,d)g31-6
فلز
نوع سطح
K cal mol-1 انرژی
Cu+2
Cd+2
Pb+2
-146.4201
-58.3210
-38.25702
-198.4231
-62.4371
-40.2351
-275.64302
-72.3041
-41.3302
1hartree=627.51Kcal/mol
ΔETotal=ΔEMetal+Nano-(ΔEMetal+ΔENano)
3-9- بررسی و مقایسه انرژی آنتالپی برای یون فلزی مس، کادمیم، سرب.
الف)فلز مس
محاسبه آنتالپی در 2 فاز گازی و حلال برای مجموعه پایه g21-3 و برای فاز حلال(حلال همانند روش تجربی آب می باشد) با مجموعه پایه (p,d)g31-6 گزارش شده است. همه محاسبات در پدیده جذب سطحی در یک دمای معین انجام شده است(K298/15).
با توجه به جدول شماره(3-14)، از مقایسه نتایج فاز گازی در مجاورت سطوح جاذب گرافن اکساید، 6-آمینو اوراسیل، اتیلن دی آمین نتیجه می گیریم که واکنش ترکیب اتیلن دی آمین برای یون فلزی مس به شدت گرمازا است پس این فلز نسبت به این جاذب خاص تمایل بیشتری دارد.
از مقایسه نتایج فاز گازی و فاز حلال با مجموعه پایه g21-3 می توان نتیجه گرفت که فاز حلال نسبت به فاز گازی تمایل بیشتری نسبت به جاذب دارد و البته این تمایل مجددا برای ترکیبات اتیلن دی آمین قوی تر است.
از مقایسه نتایج فاز حلال برای دو مجموعه پایه g21-3 و (p,d)g31-6 مجددا نتیجه برای ترکیب اتیلن دی آمین بطور قابل ملاحظه ایی گرمازا است یعنی می توان در کل نتیجه گرفت که یون فلز مس از بین فازها و مجموعه پایه ها، نتایج بهتری را در فاز حلال و با مجموعه پایه (p,d)g31-6 نشان می دهد.
جدول(3-14) مقایسه گرمای واکنش بین جاذب و جذب شونده در حضور یون فلزی مس(Cu+2)به عنوان جذب شونده
پارامترΔΗ
نوع سطح
K cal mol-1 انرژی
3-21g
(فاز گازی)
3-21g
(فازحلال)
6-31g(d,p)
(فازحلال)
-420.3087
-102.4207
-152.3201
-440.7831
-183.3497
-172.7843
-489.9646
-231.2538
-295.3302
1hartree=627.51Kcal/mol
Nano)ΔΗMetal+ΔΗMetal+Nano-(ΗTotal=ΔΗ
ب)فلز کادمیم
برای فلز کادمیم طبق جدول(3-15) به روش مشابهی محاسبات در فاز گازی و هم چنین در فاز حلال(با دو مجموعه پایه g21-3 و (p,d)g31-6) انجام شده است. در این بخش نیز نتایج مشابه نتایج بخش الف است.
جدول(3-15) مقایسه گرمای واکنش بین جاذب و جذب شونده در حضور یون فلزی کادمیم(Cd+2) به عنوان جذب شونده
پارامترΔΗ
نوع سطح
K cal mol-1 انرژی
3-21g
(فاز گازی)
3-21g
(فازحلال)
6-31g(d,p)
(فازحلال)
-302.75348
-34.2051
-143.1482
-318.94068
-45.3228
-163.4522
-327.65768
-48.98471
-283.626
1hartree=627.51Kcal/mol
Nano)ΔΗMetal+ΔΗMetal+Nano-(ΗTotal=ΔΗ
ب)فلز سرب
برای یون فلز سرب طبق جدول(3-16) به روش مشابهی محاسبات در فاز گازی و هم چنین در فاز حلال(با دو مجموعه پایه g21-3 و (p,d)g31-6) انجام شده است. در این بخش نیز نتایج مشابه نتایج بخش الف و ب می باشد. و در نتیجه برای یون فلز سرب در فاز حلال با مجموعه پایه (p,d)g31-6 بیشترین گرمای واکنش را تولید می کند.
جدول(3-16) مقایسه گرمای واکنش بین جاذب و جذب شونده در حضور یون فلزی سرب(Pb+2) به عنوان جذب شونده
پارامترΔΗ
نوع سطح
K cal mol-1 انرژی
3-21g
(فاز گازی)
3-21g
(فازحلال)
6-31g(d,p)
(فازحلال)
-267.542094
-119.2564
-133.7976
-284.487294
-120.45620
-153.1713
-294.48729
-123.36927
-275.626
1hartree=627.51Kcal/mol
Nano)ΔΗMetal+ΔΗMetal+Nano-(ΗTotal=ΔΗ
از مقایسه بند الف، ب، ج نتیجه می گیریم که یون فلز مس بیشترین تمایل را با سایر فلزات سنگین جهت جذب سطحی شدن روی سطح اتیلن دی آمین را دارا است.
3-10- بررسی و مقایسه تمایل به انجام واکنش جذب سطحی شدن از طریق محاسبه انرژی آزاد گیبس
الف)مس
محاسبه انرژی آزاد گیبس در 2 فاز گازی و حلال برای مجموعه پایه g21-3 و برای فاز حلال(حلال آب همانند روش تجربی می باشد) با مجموعه پایه (p,d)g31-6 گزارش شده است. با توجه به جدول شماره(3-17)، از مقایسه نتایج فاز گازی در مجاورت سطوح جاذب گرافن اکساید، 6-آمینو اوراسیل، اتیلن دی آمین نتیجه می گیریم که واکنش ترکیب اتیلن دی آمین برای یون فلز مس به شدت خودبخودی(تمایل بیشتر برای جذب سطحی شدن) است پس این فلز نسبت به این جاذب خاص تمایل بیشتری دارد. از مقایسه نتایج فاز گازی و فاز حلال با مجموعه پایه g21-3 می توان نتیجه گرفت که فاز حلال نسبت به فاز گازی تمایل بیشتری نسبت به جاذب دارد و البته این تمایل مجددا برای ترکیبات اتیلن دی آمین قوی تر است.
جدول(3-17) مقایسه میزان تمایل جذب سطحی شدن بین سه سطح در حضور یون فلزی مس(Cu2+)
پارامترGΔ
نوع سطح
K cal mol-1 انرژی
3-21 g
(فازگازی)
3-21 g
(فازحلال)
6-31g(d,p)
(فازحلال)
-298.0721
-153.4212
-163.0871
-398.0721
-172.2633
-173.3901
-649.8273
-220.8957
-298.4014
1hartree=627.51Kcal/mol
ΔGTotal=ΔGMetal+Nano-(ΔGMetal+ΔGNano)
از مقایسه نتایج فاز حلال برای دو مجموعه پایه g21-3 و (p,d)g31-6 مجددا نتیجه برای ترکیب اتیلن دی آمین بطور قابل ملاحظه ایی خودبخودی است یعنی می توان در کل نتیجه گرفت که یون فلز مس از بین فازها و مجموعه پایه ها، نتایج بهتری را در فاز حلال و با مجموعه پایه (p,d)g31-6 نشان می دهد.
ب)کادمیم
طبق جدول(3-18) فلز کادمیم تمایل به جذب خودبخودی روی کلیه سطوح نانویی دارد اما میزان این جذب خودبخودی در تمام فازها(گازی و فاز حلال) برای ترکیب اتیلن دی آمین بارزتر است.
جدول(3-18) مقایسه میزان تمایل جذب سطحی شدن بین سه سطح با فلز کادمیم(Cd+2)
پارامترGΔ
نوع سطح
K cal mol-1 انرژی
3-21 g
(فازگازی)
3-21 g
(فازحلال)
6-31g(d,p)
(فازحلال)
-291.64715
-150.255518
-144.3214
-290.83515
-168.4223
-165.4108
-422.00385
-210.4257
-285.227
1hartree=627.51Kcal/mol
ΔGTotal=ΔGMetal+Nano-(ΔGMetal+ΔGNano)
ج)سرب
طبق جدول(3-19) فلز سرب تمایل به جذب خودبخودی روی کلیه سطوح نانویی دارد اما میزان این جذب خودبخودی در تمام فازها(گازی و فاز حلال) برای ترکیب اتیلن دی آمین بارزتر است.
جدول(3-19) مقایسه میزان تمایل جذب سطحی شدن بین سه سطح با فلزسرب(Pb+2)
پارامترGΔ
نوع سطح
K cal mol-1 انرژی
3-21 g
(فازگازی)
3-21 g
(فازحلال)
6-31g(d,p)
(فازحلال)
-256.846125
-132.4251
-134.7824
-274.244425
-141.3521
-155.1798
-419.04703
-200.45113
-284.1055
1hartree=627.51Kcal/mol
ΔGTotal=ΔGMetal+Nano-(ΔGMetal+ΔGNano)
فصل چهارم
نتیجه گیری و پیشنهادات
4-1- نتیجه گیری کارهای انجام شده قسمت تجربی و نظری
گرافن اکساید را به عنوان یک جاذب پایه کربنی در این پروژه انتخاب شده است مساحت سطح این ترکیب بعنوان یک جاذب برای جذب یونهای فلزات سنگین به صورت برهمکنش های غیر کوالانسی(غیر پیوندی و واندروالسی) و نیز برهمکنش های پیوندی(کوالانسی) می باشد. برای آنکه میزان جذب توسط سطوح GO افزایش دهیم ساختارهای مزبور را می توان بهبود(modify) بخشید.
دو گروه آمینی که یکی آمین خطی و دیگری آمین حلقوی باشد را روی GO قرار داده ایم. نتایج حاصل نشان می دهد که قرار گرفتن این گروهها روی سطح GO منجر به افزایش میزان جذب یونهای فلزات سنگین توسط جاذب می شود. بدلیل آنکه هر چه موقعیت های(site) مناسب روی سطح افزایش یابد احتمال کوردینه شدن یونهای فلزی تحت شرایط دما و فشار محیط افزایش می یابد. نتایج حاصل نشان می دهد که گروه اتیلن دی آمین یک بهبود دهنده ی بهتری نسبت به 6-آمینو اوراسیل بوده بدلیل آنکه گروه آمینی اتیلن دی آمین بهتر می تواند با یونهای فلزی کوردینه شود و ممکن است تعداد استخلاف های اتیلن دی آمین

مطلب مشابه :  مقاله رایگان دربارهافغانستان، توانمند سازی، توسعه اقتصادی، توسعه سیاسی

دیدگاهتان را بنویسید