خالد عزیزی

در ابتدا با استفاده از نظریه تابعی چگالی تاثیر ایجاد حفره و همچنین القای بار الکتریکی بر برهمکنش مولکول آب با نانوصفحه بورنیتریدی در دو حالت دست نخورده و حفره دار مورد مطالعه قرار گرفت. معلوم شد که مولکول آب بر روی سطح فاقد حفره به صورت مولکولی جذب فیزیکی میشود. در مقابل، این مولکول در درون حفره تفکیک شده و مکانیزم تفکیک آن بستگی به اندازه بار القا شده بر نانوجاذب دارد. در بخش دوم تحقیق قابلیت کاربرد ساختارهای حاصل از تفکیک آب بر نانو صفحه حفره دار برای اکسایش مولکول کربن منوکسید و احیا رادیکال ایزوسیانید با استفاده از نظریه تابعی چگالی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اکسیداسیون از طریق برهمکنش با اتم اکسیژن و احیا از طریق برهمکنش با اتمهای هیدروژن متصل به جداره حفره انجام میگیرد. در بخش سوم، یک شکل اصالح شده نیروی پراکندگی از نظریه تابعی چگالی برای درک قدرت برهمکنش حلالهای مختلف )اتانول، استون و آب( با نانو صفحه بورنیتریدی شش وجهی مورد استفاده قرار گرفته است. صحت روش بهکار برده شده در این تحقیق و لذا قابلیت کاربرد نتایج به دست آمده با استفاده از نتایج تجربی در دسترس و نیز نتایج حاصل از روش خوشه مزدوج در سطح برانگیختگی دوگانه و سه گانه تایید شده است. معلوم شد که نانوصفحه بی نقص نمیتواند حاللهای انتخاب شده را به خوبی جذب نماید، در حالیکه پس از ایجاد نقص در شبکه بورنیتریدی قدرت جذب برای اتانول و آب به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. در همه موارد باال خواص ساختاری و الکترونی شامل انرژی آزاد گیبس تشکیل نانوصفحه، بارهای الکترواستاتیکی اربیتال پیوندی طبیعی، توزیع چگالی الکترونی، شکاف انرژی، پتانسیل شیمیایی، سختی شیمیایی کل و شاخص الکترون دوستی برای درک عوامل موثر بر انجام برهمکنش مورد استفاده قرار گرفته- اند. در بخش پایانی تحقیق شبیه سازی دینامیک مولکولی با استفاده از نرم افزار لمپس برای بررسی امکان جداسازی مخلوط 71 %عددی مونو اتیلن گلیکول در آب توسط یک غشا بور نیتریدی حفره دار تحت دو فشار 5/7و 71 اتمسفر مورد بررسی قرار گرفت. بر طبق نتایج در فشارهای 5/7 و 71 اتمسفر درصد عددی مولکولهای آب عبور کرده از حفره به ترتیب 17 %و 78 %بوده و زمان شبیه سازی برای فشار 71 اتمسفر یک پنجم مقدار مربوط به فشار 5/7 اتمسفر میباشد.

در این تحقیق، اثرات دینامیکی و ساختاری پروپرانولول و اکسپرانولول از طبقه دارویی β-بلاکرها، دیازپام و کلونازپام از طبقه دارویی بنزودیازپین ها و مایعات یونی سمی مبتنی بر کلاین شامل فسفات دی هیدروژن کلاین (CDHP) کلاین بیس (4، 4، 2 تری اتیا فنتیل) فسفات (CTMP) و کلاین بیس (2-اتیل هگزیل) فسفات (CBEH) بر روی دی پالمیتویل فسفاتیدل کلاین (DPPC) به عنوان مدلی از غشاء فسفو لیپیدی و نیز تاثیر متقابل غشاء بر روی این داروها با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که پروپرانولول در مقایسه با اکسپرانولول ساختار صلب تری را در داخل غشاء اختیار نموده و بر اساس داده های انرژی آزاد انتقال، پروپرانولول توانایی بیشتری برای عبور از غشاء دولایه لیپیدی دارد. علاوه بر این، مشخص شد که افزایش غلظت این دو دارو تاثیری در میزان نفوذ آب به داخل غشاء ندارد. همچنین بر اساس نتایج این تحقیق در حالی که دو داروی دیازپام و کلونازپام در بخش هیدروکربنی غشاء دارای رفتار تقریباً مشابهی هستند، در توده آب کاملاً متفاوت از یکدیگر عمل نموده و دیازپام بسیار آب گریزتر از کلونازپام است. در اثر افزایش غلظت این دو دارو، یک افزایش نسبتاً شدید و صعودی در پارامتر سطح هر لیپید مشاهده می شود در حالی که ضخامت غشاء تقریباً بدون تغییر باقی می ماند. همچنین نتایج نشان می دهند که بخش آنیونی مایع یونی CDEP در مقایسه با بخش های آنیونی CTMP و CBEH تمایل بسیار کمتری برای عبور از غشاء دولایه داشته و در حالی که TMP و BEH در میان زنجیره های لیپیدی قرار می گیرند، DEP در توده آب استقرار می یابد. این رفتار می تواند به عنوان یک دلیل واضح برای سمی تر بودن TMP و BEH نسبت به DEP مطرح گردد. علاوه بر این، در مرکز غشاء، کاهش پتانسیل الکترواستاتیک گروه سر برای سیستم حاوی CTMP بیشترین مقدار بوده که می تواند به عنوان دلیل اصلی کاهش ضخامت غشاء برای این سیستم در مقایسه با TMP و BEH مطرح گردد.

در این کار تحقیقی برهم کنش یک حفره ایجاد شده در یک نانوساختار مسطح گرافنی یا بورنیتریدی با ذرات خنثی یا باردار عبور کننده از وسط حفره با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی (DFT) بررسی شده است. ابتدا برهم کنش گرافن 8*8 با حفره ای در وسط آن در دو حالت خنثی و باردارشده با کاتیونهای Na+، Mg+2 و Ca+2 و آنیونهای Cl- و NO3- بررسی شده است. نمودارهای انرژی پتانسیل برهمکنش نشان داد که القای بار مثبت بر کنترل عبور کاتیونها از حفره بی تاثیر اما القای بار منفی میتواند یک سد پتانسیل را برای عبور آنیونها بوجود آورد. علاوه بر این تغییرات شکاف انرژی حین عبور هر دوی کاتیونها و آنیونها چنان بزرگ است که آشکارسازی این یونها را میسر می سازد. در قسمت دوم، عبور خوشه های آب در حالت خالص و در بردارنده آنیون ها و کاتیون های متداول در آب ( Na+، Ca2+، Mg2+، Cl- و NO3-) مورد بررسی قرار گرفته است. مقادیر اندک انرژی باردار سازی در مقایسه با انرژی ایجاد حفره، برای هر دو نانوساختار، جنبه های کاربردی و اقتصادی روش حاضر را تایید می کند. نتایج نشان می دهند که انرژی برهمکنش بین مولکول های آب با خودشان و با یونهای احاطه شده توسط خوشه آب چنان بزرگ است که عبور منفرد مولکولهای آب و یا یونها از حفره تقریباً غیرممکن است. با توجه به نتایج، خوشه های آب در هر دو حالت خالص و در بردارنده یون ها قابلیت عبور از حفره های ایجاد شده در نانو ساختارهای گرافنی و بورنیتریدی بدون بار را دارند. در حالیکه هر سه کاتیون Na+، Ca2+ و Mg2+ در حالت آب پوشیده به راحتی از وسط حفره ایجاد شده در نانوصفحه بورنیتریدی خنثی عبور می کنند، القای بار|e|20+ بر این سیستم یک سد انرژی پتانسیل بزرگ را بر عبور این کاتیون ها اعمال می کند. از طرف دیگر در حالیکه القای بار -20|e| در نانوصفحه گرافنی باعث ایجاد پتانسیل برهمکنش جاذبه ای بین خوشه و جداره حفره می شود، برای عبور خوشه های در بردارنده آنیون های Cl- و NO3- یک برهمکنش الکترواستاتیکی دافعه ای را بوجود می آورد. بنابر این، این نتایج نشان می دهند که ایده خالص سازی آب نسبت به کاتیونها و آنیونها به ترتیب با استفاده از نانوصفحات حفره دار و باردار گرافنی و بورنیتریدی میتواند تا حد زیادی واقعی و کاربردی باشد. نهایتا اینکه با توجه به تغییرات شکاف انرژی انتظار می رود که هردو نانوساختار گرافنی و بور نیتریدی حفره دار قابلیت آشکارسازی خوشه های اب را در حالت خالص و نیز در حالت در بر دارنده یون داشته باشند.

در این تحقیق پایداری ترمودینامیکی نانو صفحات بور نیتریدی دوپه شده با اتم کربن در اندازه های 5×5، 6×6، 7×7 و8×8 و در دو حالت جایگزینی اتم بور (CB-BNNS) و جایگزینی اتم نیتروژن (CN-BNNS) با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی (DFT) مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می-دهد در حالیکه تشکیل حفره با حذف اتم N مساعدتر است سیستم کاملا مسطح CB-BNNS از نظر ترمودینامیکی پایدارتر است. علاوه بر این، جذب هیدروژن مولکولی (H2) بر اندازه های مختلف از سیستم CB-BNNS و نیز تاثیر دوپه کردن دو اتم کربن در دو حالت کم چینش (اتمهای کربن دور از هم دیگر) و پرچینش (اتمهای کربن نزدیک همدیگر) بر پایداری ترمودینامیکی نانو صفحه 8×8 و کیفیت جذب H2 با روشDFT مورد بررسی قرار گرفته است. تاثیر چگونگی چینش اتم های کربن در سطح نانو جاذب ونیز تاثیر دما بر فرآیند جذب H2 با استفاده از دینامیک مولکولی نیز بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که برای حصول انرژی جذب و درصد جرمی بالاتر H2 سیستم پرچینش ارجح است هرچند در این حالت مورفولوژی سطح جاذب تا حدودی تغییر می یابد.

در کار تحقیقاتی حاضر، بهینه سازی فرآیند جذب گونه های مهم صنعتی، اتمسفری و بیولوژیکی (متان، هیدروژن، هیدروژن سولفید و هیدروژن سیانید) با اصلاح نانوجاذب های بورنیترید و نیز گرافدین با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی ( DFT) در نظر گرفته شد. نتایج به طور خلاصه نشان داد که با استفاده از نانو صفحه بور نیترید (BNNS) به عنوان بستر، از میان عناصر اصلاح کننده ی آلومینیوم، کربن، سیلیسیم و فسفر به طور چشمگیر تری آلومینیوم و کربن در همه ی حالات شرایط بهتری را برای جذب و شناسایی گونه ها به وجود می آورند. این شرایط را به طور کل می توان با انرژی جذب و برهمکنش مناسب تر با جذب شونده و نیز شرایط ساختاری بهترجاذب برای فرآیند جذب تفسیر کرد. مورد اول در حالت اصلاح نانوجاذب به وسیله ی آلومینیوم و دومی با اصلاح به وسیله ی کربن مشهودتر است. لازم به ذکر است که در نتایج به دست آمده مشخص شد که در حالات دوپه کردن جاذب با کربن، سطح جاذب با تغییری بسیار اندک از لحاظ ساختاری توانایی جذب مولکول ها (به عنوان مثالH2) را از دو سمت داراست که این به نوبه ی خود باعث افزایش راندمان فرآیندجذب خواهد شد. همچنین به عنوان تکنیکی نوین، مشخص شد که کنترل فرآیند جذب/واجذب گونه های مذکور بر بستر دوپه شده با عناصر آلومینیوم و کربن از طریق القای بار الکتریکی به جاذب، تکنیکی ارزشمند برای تسهیل فرآیندهای جذب این گونه هاست. در این زمینه، کنترل فرآیند جذب/واجذب چشمگیری در بسترهای بورنیتریدی دوپه شده با عناصر مذکور دیده شد؛ بنابراین به طور جالبی جذب/واجذب این گونه ها بر بسترهای مذکور از طریق تغییر جریان الکتریکی قابل کنترل است. لازم به ذکر است همه ی نتایج بالا با انجام آنالیزهای الکترونی از قبیل شکاف انرژی HOMO-LUMO، مقادیر انتقال بار و نیز برهمکنش های بین مولکولی تایید شدند. در بخشی دیگر از این کار از بستر گرافدین و نیز کلاسترهای فلزی پالادیم به عنوان عامل اصلاح استفاده شد. مشخص شد که هیدروژن با انرژی جذبی مناسب برای مقاصد کاربردی بروی این بستر جذب می شود. همچنین نتایج نشان دادکه دو مولکول به ازای هر اتم پالادیم به طور موثر جذب شده که این نتیجه در توافق با مورد مشابه با گرافن اصلاح شده با کلاسترهای پالادیم است. با این وجود با توجه به اینکه شرایط نقص دار بودن گرافن در شرایط با دمای بالاتر محدود است، می توان بستر گرافدین-

در این تحقیق نحوه تولید آزمایشگاهی و نیمه صنعتی افزودنی ضد سایشی– ضد اکسایشی روغن موتور، دی آلکیل دی تیو فسفات روی (ZDDP) با استفاده از مواد بسیار خالص و نیز مواد صنعتی بررسی شده است. کیفیت و بازده محصول با انجام آزمون های استاندارد تعیین عدد اسیدی و عدد قلیایی کل، ویسکوزیته 40 و 100 درجه سانتی گراد، خوردگی مس، اکسیداسیون (RBOT) و آنالیز عنصری مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که الکل های صنعتی2- اتیل هگزانول و ایزو بوتانول ساخت داخل کشور از کیفیت لازم برای تولید نیمه صنعتی ZDDP برخوردار هستند.

خواص جذبی متان (CH4 ) بر حالت خنثی و باردار شده نانو لوله کربنی (0 , 8) (CNT) وگرافن (G)دوپه شده با اتم های Al ، Ti و Zn با استفاده از نظریه تابعی چگالی (DFT) مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد که در اثر دوپه کردن شکاف انرژی و پایداری ترمودینامیکی هر دو سیستم CNT و G به ترتیب افزایش و کاهش می یابد. علاوه بر این، بیرون زدگی اتم نامتجانس در هر سه سیستم دوپه شده با اتم های Al ، Ti و Zn برای G بزرگتر از CNT است. در همه سیستم ها متان به گونه ای جذب می شود که سه اتم H آن نزدیک به سطح نانو جاذب باشد. در هر دو سیستم CNT و G، انرژی جذب بر حالت دوپه شده با اتم Al کمتر از مقادیر مربوط به سیستم های دوپه شده با Ti و Zn است. نشان داده شده که در هرسه حالت دوپه شده با اتم های Al ، Ti و Zn القای بار الکتریکی مثبت یا منفی انرژی جذب متان بر CNT را بطور قابل ملاحظه افزایش می دهد. این نکته جالب است که G دوپه شده با اتم های Ti و Zn یک رفتار ذخیره متان قابل کنترل با سوئیچ کردن بار الکتریکی را نشان می دهند. به جز حالت 1- بار الکتریکی CNT و G دوپه شده با اتم Zn در همه حالت های بررسی شده جهت انتقال بار الکتریکی از متان به نانو جاذب است.

در این پایان نامه، از اصول نمک زدایی برای تولید انواع جدید سیستم های دوفازی آبی مبتنی بر پلیمر بهره برده شد. به این منظور، اثر نمک زدایی یا نمک افزونی انواع آمینواسیدها، کربوهیدرات ها و سورفکتانت های آنیونی بر محلول های آبی پلیمری، با تکنیک های مختلف بررسی شد. مکانیسم اثر نمک حل شونده های مختلف بر محلول های آبی پلیمری، از دیدگاه ترمودینامیکی مورد مطالعه قرار گرفت که منجر به یافتن رابطه ی پدیده های نمک زدایی و نمکافزونی با انحراف رفتار تعادل مایع – بخار از حالت شبهایدهال شد. در بخش اول این کار، سیستم های آبی پلیمر – آمینواسید با بررسی تعادل مایع – مایع، دمای ابری شدن، اسمومتری فشار بخار و خواص حجمی و تراکم پذیری مطالعه شدند. اثر دما، جرم مولکولی پلیمر و ساختار آمینواسید بر خواص ترمودینامیکی این سیستم ها بررسی شد. نتایج نشان می دهد که سیستمهای آبی پلی اتیلن گلیکول (PEG) – آمینواسید قابلیت دوفازی شدن ندارند؛ در حالی که سیستم های آبی پلی پروپیلن گلیکول (PPG) – آمینواسید بالاتر از غلظتهای بحرانی تشکیل سیستم دوفازی آبی می-دهند (اثر نمک زدایی). افزایش دما، افزایش جرم مولکولی PPG و کاهش سهم هیدروکربنی آمینواسید، پتانسیل تشکیل سیستم دوفازی آبی را افزایش می دهد. میزان انحراف منفی داده های اسمومتری فشار بخار سیستمهای آبی PPG - آمینواسید از حالت شبهایده ال، کاملا در توافق با رفتار تعادل فاز مایع – مایع این سیستم ها است؛ به طوری که هرچه انحراف منفی از حالت شبهایده ال بیش تر باشد، ناحیه ی دوفازی نمودار فاز مایع – مایع گسترده تر است. اثر آمینواسیدها بر حجم و تراکمپذیری مولی ظاهری رقت بی نهایت PPG و نیز اثر PPG بر حجم و تراکمپذیری مولی ظاهری رقت بینهایت آمینواسیدها، در محیط آبی، در دماهای مختلف بررسی شد و نتایج بر اساس استعداد نمکزدایی آمینواسیدها و انواع برهمکنشهای بین مولکولی توجیه شد. در بخش دوم این کار، سیستم های آبی پلیمر – کربوهیدرات با بررسی تعادل مایع – مایع و اسمومتری فشار بخار، بهطور سیستماتیک مطالعه شدند. اثر دما، نوع و جرم مولکولی پلیمر و نوع و شیمی فضایی کربوهیدرات بر رفتار تعادل های فاز مایع – مایع و مایع – بخار بررسی شد. در سیستم های آبی PEG – کربوهیدرات که قابلیت دوفازی شدن ندارند، داده های اسمومتری فشار بخار عمدتا دارای انحراف مثبت از رفتار شبهایده ال هستند(اثر نمک

قابلیت جداسازی گازهای اسیدی CO2، H2S و بخار H2O از گاز CH4 به وسیله نانوصفحات و نانولوله های بورنیتریدی دوپه شده با اتم های Al و Zn در دو حالت جایگزینی اتم B با اتم فلزی (MB) و جایگزینی اتم N با اتم فلزی(MN) با استفاده از نظریه تابعی چگالی (DFT) مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می دهد که انرژی جذب هر سه مولکول H2O، H2S و CO2 بر نانوجاذب های انتخاب شده به طور قابل ملاحظه بزرگتر از مقدار مربوط به CH4 بوده و لذا فرآیند خالص سازی CH4 نسبت به گازهای ناخالص با هریک از نانوجاذب های انتخاب شده مقدور است. برای حالت دوپه شده با اتم Al در حالی که، انرژی جذب هر سه مولکول گازی H2O، H2S و CO2 بر ساختار لوله ای بزرگتر از مقدار مربوط به ساختار صفحه ای است. برای CH4 این روند بر عکس بوده و برای حالت دوپه شده با اتم Zn نظم خاصی مشاهده نمی شود. سیستم AlB-BNNT، بهترین جاذب برای گازهای H2O و CO2 بوده و سیستم های AlB-BNNT و AlN-BNNS به ترتیب بهترین جاذب گازهای H2S و CH4 می باشند. با توجه به تغییرات حاصل در شکاف انرژی بین بالاترین اربیتال مولکولی اشغال شده (HOMO) و پایین ترین اربیتال مولکولی اشغال نشده (LUMO)، برای مولکولH2O سیستم AlB-BNNS و برای گازهای H2S، CO2 و CH4 هر دو سیستم AlB-BNNT و AlB-BNNS بهترین خواص حسگر گازی را نشان می دهند. در همه موارد جهت انتقال بار الکتریکی از مولکول گازی به نانو ساختار بوده و مقدار این کمیت برای مولکول های H2O، H2S و CO2 به طور قابل ملاحظه بزرگتر از مقدار مربوط به CH4 است.

برهم کنش هیدروژن پراکسید، رادیکال هیدروپراکسیل، آنیلین و کاتیون آنیلین با جفت باز های تشکیل دهنده DNAدو رشته ای، آدنین - تیمین و گوانین _سیتوزین با استفاده از سطح محاسباتی M06-2X و مجموعه پایه6-31G* بهینه شده اند. خواص ساختاری شامل طول پیوند های هیدروژنی و زاویه دو وجهی اجزای هر جفت باز و خواص الکترونی شامل انتقال بار بین گونه های شیمیایی و جفت باز و شکاف انرژی بین اوربیتال هایHOMO وLUMO برای هر کمپلکس حاصل استخراج شده است.ازبرنامه AIM2000به منظور استخراجمشخصاتنقاط بحرانی،دانسیته الکترونی و لاپلاسین دانسیته الکترونی دراینکمپلکس ها به کار برده شده است. و تجزیه تحلیل NBO اطلاعات کاملی را در مورد جهت و بزرگی در انتقال بار بین اوربیتال خالی و اشغال شده بیان می کند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که رادیکال هیدروژن پراکسیل نسبت به هیدروژن پراکسید تاثیر بیشتری بر ساختار جفت باز DNA داشته و هم چنین تاثیر رادیکال هیدروژن پراکسیل بر روی جفت بازGCاز AT بیشتر است.همچنین کاتیون آنیلین از خود آنیلین نیز آثار مخرب تری بر روی جفت باز DNA دارد.و تغییرات آن بر روی GC نسبت به AT بیشتر است.نتایج این تحقیق نشان می دهد که در همه این گونه های شیمیایی می توانند با جفت باز های DNAکمپلکس پایدار تشکیل دهند. و با تضعیف پیوند های هیدروژنی و تغییر زاویه دو وجهی باعث تغییر ساختار هندسی جفت باز گردند. و از اینرو هر چهار گونه گفته شده می توانند بطور بالقوه نسبت به سلول های انسان دارای خاصیت سرطان زدایی باشند.

در این تحقیق خواص ساختاری و الکترونی نانولوله های تک لایه (0و 8) کربنی و بور- نیتریدی خالص و داپت شده با اتم های فسفر و گوگرد با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی الکترون (DFT) مورد بررسی قرار گرفته است. خواص ساختاری نانولوله ها شامل، انرژی تشکیل، قطر، طول و زوایای پیوندی، و بیرون زدگی هترواتم محاسبه شده اند. علاوه بر این، خواص الکترونی شامل شکاف انرژی بین بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده (HOMO) و پایینترین اوربیتال مولکولی اشغال نشده (LUMO )، ممان دوقطبی، اندازه بار الکترو استاتیکی هترواتم و نمودار چگالی حالات کوانتومی محاسبه و به طور مفصل مورد ارزیابی قرار گرفته اند. همچنین، جذب مولکو ل های F2 ، Cl2 و Br2 بر سطح خارجی نانولوله های انتخاب شده توسط دو روش بهینه سازی ساختار هندسی و روبش پتانسیل برهم کنش بین ذره ای بررسی شده است. خواص جذبی و حسگر گازی نانولوله های خالص و داپت شده با هترو اتم نسبت به گازهای جذب شده استخراج و بطور مفصل مورد بحث قرار گرفته است.

در این تحقیق خواص ساختاری و الکترونی نانولوله های تک لایه (0و 8) کربنی و بور- نیتریدی خالص و داپت شده با اتم های فسفر و گوگرد با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی الکترون (DFT) مورد بررسی قرار گرفته است. خواص ساختاری نانولوله ها شامل، انرژی تشکیل، قطر، طول و زوایای پیوندی، و بیرون زدگی هترواتم محاسبه شده اند. علاوه بر این، خواص الکترونی شامل شکاف انرژی بین بالاترین اوربیتال مولکولی اشغال شده (HOMO) و پایینترین اوربیتال مولکولی اشغال نشده (LUMO )، ممان دوقطبی، اندازه بار الکترو استاتیکی هترواتم و نمودار چگالی حالات کوانتومی محاسبه و به طور مفصل مورد ارزیابی قرار گرفته اند. همچنین، جذب مولکو ل های F2 ، Cl2 و Br2 بر سطح خارجی نانولوله های انتخاب شده توسط دو روش بهینه سازی ساختار هندسی و روبش پتانسیل برهم کنش بین ذره ای بررسی شده است. خواص جذبی و حسگر گازی نانولوله های خالص و داپت شده با هترو اتم نسبت به گازهای جذب شده استخراج و بطور مفصل مورد بحث قرار گرفته است.

آنالیز برهم کنش های بین مولکولی درسیستم های سه تایی 4-Z-Py(N)•••XCN•••LiOH(HOLi) (Z=H, F, OH, CH3, OCH3, NH2, NO2, Cl, Br, CN X=Cl, Br Py= pyridine) که به وسیله ی پیوند لیتیومی وپیوند هیدروژنی با پیوند هالوژنی به هم متصل شده اند در سطح محاسباتی تئوری تابعی چگالیM06-2X و مجموعه پایه6-311++G(2d,2p) انجام شده است. برای درک بهتر خواص، سیستم های دوتایی مربوطه نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. به پارامترهایی نظیر انرژی مشارکتی توجه خاصی شده است. اثر استخلاف در کمپلکس های در بردارنده ی برهم کنش-های پیوند هالوژنی با پیوند لیتیومی به شدت به ماهیت استخلاف (Z) بستگی دارد، بنابراین استخلاف-های الکترون دهنده و الکترون پذیرنده به ترتیب باعث افزایش و کاهش پایداری کمپلکس هایدر بردارنده ی برهم کنش های پیوند هالوژنی با پیوند لیتیومی می شوند. پارامترهای توپولوژی در کمپلکس ها با استفاده از روش اتم ها در مولکول ها (AIM) تجزیه تحلیل شده اند. ازبرنامه AIM2000برایبه دستآوردنمشخصاتنقاط بحرانی،دانسیته الکترونی و لاپلاسین دانسیته الکترونی دراینکمپلکس ها استفاده شده است. خواص الکترونی کمپلکس ها با استفاده از روش اوربیتال پیوند طبیعی (NBO) تجزیه تحلیل شده اند. نتایج حاصل از آنالیزها اثرات مشارکتی بیشتری را بین کمپلکس های در بردارنده برهم کنش های پیوند لیتیومی و پیوند هالوژنی در حالت اتم برم استخلاف-های الکترون دهنده نشان می دهند. برای کمپلکس های پیوند هالوژنی با پیوند هیدروژنی اثر مشارکتی وجود ندارد.

در این کار تحقیقی برهم کنش های بین مولکولی در سیستم هایCF2Cl2-X(X=HCP,HNC,HCN,H2S,H2O,NH3)وNF3-Y (Y=O3,H2O)با استفاده از روش های محاسبات نظری بررسی شده اند. از روش های محاسبات کوانتومی نسبتاً دقیق شاملDFT، MP2وCCSD(T)به همراه مجموعه پایه های مختلف برای استخراج خواص ساختاری و الکترونی کمپلکس ها استفاده شده است. بر طبق نتایج بدست آمده از محاسبات انرژی، کمپلکس هایNH3-CF2Cl2و O3-NF3به ترتیب پایدارترین ساختارهای مربوط به سیستم های CF2Cl2-Xو NF3-Yمی باشند. از نرم افزارهای AIM و WFA به ترتیببرای انجام تجزیه و تحلیل ماهیت و قدرت نیروی برهم-کنش های بین مولکولی و پتانسیل الکترواستاتیکی تولید شده توسط توزیع بار یک مولکول استفاده شده است. علاوه بر این از برنامه هایNBOوNEDAبه ترتیب برای محاسبه اندازه انتقال بار الکتریکی و تفکیک سهم جملات برهم کنش استفاده گردیده است. همخوانی خوبی بین روند انتقال بار و انرژی پایداری در کمپلکس هایCF2Cl2-H2Oمشاهده شده است. علاوه براین در این کمپلکس ها جملات الکترواستاتیک و انتقال باردارای بیش ترین سهم در انرژی برهم کنش می باشند.

در این پژوهش، جذب فلزهای واسطه ی ردیف اول جدول تناوبی بر سطح خارجی فولرن C60 با استفاده از روش تابعی چگالی الکترون مورد بررسی قرار گرفته است. برای هر اتم فلزی، پنج پیکربندی برهم کنشی با سطح C60 شامل بالای یک اتم کربن، وسط یک حلقه 5 عضوی، وسط یک حلقه 6 عضوی، محل اتصال یک حلقه 5 عضوی و یک حلقه حلقه 6 عضوی و محل اتصال دو حلقه 6 عضوی در نظر گرفته شده است. روش روبش پتانسیل برهم کنش بین ذره ای برای رسم نمودار انرژی کل سیستم فلز- C60 در مقابل فاصله بین ذره ای مورد استفاده قرار گرفته است. برای پیکربندی منجر به بیشترین مقدار انرژی جذب، خواص ساختاری و الکترونی شامل فاصله تعادلی فلز- C60، هیبریداسیون اتم فلزی، انتقال بار الکترواستاتیکی، اندازه شکاف انرژی و اربیتال های دهنده و گیرنده الکترون محاسبه و مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که اتم های Cr و Zn به ترتیب حائز بیشترین و کمترین مقدار انرژی جذب بر سطح C60 بوده و ارتباط مستقیمی بین انرژی جذب با هریک از کمیت های شکاف انرژی و میزان انتقال الکترون از فلز به C60 وجود دارد.

در این کار تحقیقی با استفاده از محاسبات نظری قابلیت کاربرد مولکول دی متیل دی سولفید (DMDS) به عنوان یک مدل مناسب برای مولکول سیستین (Cystine) که واحدهای در بردارنده پیوند دی سولفیدی گلیکو پروتئین 120 می باشند، مورد بررسی قرار گرفته است. امکان برهم-کنش فلزهای واسطه (TM) گروه های 4 تا 6 جدول تناوبی در حالت اتمی با پیوند دی سولفیدی DMDS با روش تابعی چگالی الکترون (DFT) بررسی شده و خواص ساختاری و الکترونی برای پایدارترین ساختار هندسی استخراج شده است. با مقایسه مقادیر انرژی تصعیدTM و مقادیر انرژی حاصل از واکنش بین TM و DMDS قابلیت کاربرد نانو ذرات فلزهای واسطه برای تخریب یا تغییر ماهیت پیوند دی سولفیدیDMDS یا سیستین مورد ارزیابی قرار گرفته است. فرآیند جذب بر سطح خارجی فولرن C60 و نحوه تشکیل TM-C60 برای اتم های فلزهایCu، Y،Mo و Zrو نیز برهمکنش بین پایدارترین ساختار هندسی TM- C60 و DMDSبا استفاده از روش DFTبررسی و خواص ساختاری و الکترونی گونه های شیمیایی حاصل استخراج شده است. برطبق مقادیر انرژی در دسترس و مقادیر محاسبه شده در این تحقیق برای فلزهای واسطه Sc، Ti، Cr، Ni، Mo، Rh، Pd، W، Ir، Ptو Auانرژی واجذب از C60به مراتب کمتر از انرژی تصعید است. بنابر این ساختارهای TM-C60 این فلزها می توانند کارایی موثرتری را در تخریب پیوند دی سولفیدی نسبت به نانو ذرات آن ها داشته باشند.

در این پایان نامه، جذب یون های فلزی Ni2+و Cr3+ بر نانولوله های کربنی عامل دار شده با CONH(CH2)2NH2به صورت عملی و نظری مورد بررسی قرار گرفت. در بخش عملی از نانولوله های کربنی چند دیواره(MWCNT)عامل دار شده برای حذف یون های Ni2+و Cr3+ از محلول های آبیاستفاده شده و جذب یون های فلزات فوق با استفاه از دستگاه اسپکترومتر جذب اتمی شعله اندازهگیری شده است. دادههای تعادلی تجربی بامدل های لانگمویر، فروندلیچ، سیپس، تمکین و ردلیچ- پترسون و داده هایسینتیکی تجربی نیز با مدل های سینتیکی شبه مرتبه اول و شبه مرتبه دوم برازش شدند. نتایج به دست آمده از برازش دادههای تجربی نشان می دهد که ظرفیت جذب جاذب برای یون Cr3+ بسیار بیشتر از یون Ni2+می باشد. علاوه بر این تاثیر pH نیز بر فرآیند جذب یون های فلزی بررسی و معلوم شد که ظرفیت جذب برای یون های Ni2+و Cr3+به ترتیب در pH8 و 4 بیشینه است. در بخش نظری این پایان نامه از روش محاسباتی DFT برای مطالعه جذب یون های فلزی Ni2+و Cr3+ بر نانولوله کربنی تک لایه زیگزاگ (5,0) عامل دار با گروه های عاملی CONH(CH2)2NH2 استفادهشد. کمیت های انرژی جذب، شکاف انرژی، انتقال بار بین یون های جذبشونده و جاذب و نیزفاصله تعادلی کاتیون از جاذب محاسبه و مورد بحث قرار گرفته است. نتایج محاسبات نظری نشان می دهد که ساختار بهینه شده کاتیون فلزی-گروه عاملی برای هر دو کاتیون یکسان بوده و انرژی جذب Cr3+بیشتر از Ni2+ می باشد که با نتایج تجربی همخوانی دارد.

در این تحقیق، جذب مولکول های هیدروژن بر فولرن C60 نقره نشانی شده، با استفاده از روش DFT مورد بررسی قرار گرفته است. محاسبات نشان می دهد تا 9 مولکول هیدروژن می تواند بر سطح AgC60 جذب شود که انرژی جذب آن ها در محدوده مناسب ذخیره هیدروژن قرار دارد. دو مکانیسم پلاریزه شدن مولکول های هیدروژن و دوار- چت- دانکانسون عامل ظرفیت بالای جذب مولکول های هیدروژن در اطراف AgC60 می-باشند. ارتباط بین بار اتم نقره، انتقال بار مولکول های هیدروژن و شکاف انرژی با انرژی جذب مولکول های هیدروژن بر سطح AgC60 نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که داپت اتم های بور و نیتروژن در ساختار C60 از خوشه سازی اتم های نقره بر سطح C60 جلوگیری کرده و انرژی جذب مولکول هیدروژن را نسبت به ساختار AgC60 افزایش می دهد. فرآیند جذب یک مولکول هیدروژن برساختار های نقره نشان شده ی نانو لوله های کربنی تک لایه زیگزاگ (5,0) و (7,0)، نانو لوله تک لایه بورنیتریدی (5,0) و صفحه گرافنی نیز مطالعه شده است.

جذب مولکول کربن منوکسید بر سطح خارجی نانولوله های کربنی تک لایه زیگ زاگ (0و5)، (0و7) و (0و10) خالص با استفاده از روش محاسباتی DFT مورد بررسی قرار گرفته است. زوایای اصلی 0، 45، 90، 135، 180 درجه و زوایای فرعی در هر زاویه اصلی برای برهم کنش بین مولکول گازی و نانولوله در نظر گرفته شده و کمیت های انرژی جذب، فاصله تعادلی برهم کنش، شکاف انرژی، انتقال بار بین مولکول گازی و نانولوله، ممان دوقطبی موضعی مولکول گازی و دمای چرخشی محدود شده برای همه آرایش های مولکول نسبت به سطح هریک از نانولوله ها محاسبه شده است. تاثیر اندازه طول نانولوله، دقت ساختار هندسی بهینه شده و موقعیت جذب بر سطح نانولوله بر خواص جذبی مولکول گازی ارزیابی و بحث شده است. تغییرات انرژی جذب و شکاف انرژی برحسب سایر خواص محاسبه ای شامل فاصله تعادلی، انتقال بار بین گاز و نانولوله، ممان دوقطبی موضعی مولکول گازی و درجه اشغال اربیتال های اتمی مورد بحث قرار گرفته است.

برهم کنش رادیکال های هیدروکسیل، فنیل و فنوکسی با جفت بازهای تشکیل دهنده DNAدو رشته ای، آدنین- تیمین و گوانین-سیتوزین، با استفاده از روش DFT مورد بررسی قرار گرفته است. برهم کنش رادیکال ها از هر دو طرف بالا و پایین با هریک از جفت بازها در حالت گازی و در حلال آب بررسی شده است. برای هر کمپلکس جفت باز- رادیکال ساختار هندسی با استفاده از روش B3LYP-6311G(d,p) بهینه شده و محاسبات انرژی وNBO در سطح محاسباتی B3LYP/6-311G++(d,p) انجام شده است. خواص ساختاری شامل طول پیوندهای هیدروژنی و زاویه دو وجهی اجزای هر جفت باز و خواص الکترونی شامل انتقال بار بین رادیکال و جفت باز، سطح انرژی اربیتال هایHOMO وLUMO و شکاف انرژی برای هر کمپلکس جفت باز- رادیکال استخراج شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که رادیکال فنوکسی نسبت به رادیکال های هیدروکسیل و فنیل تاثیر بیشتری بر ساختار آدنین- تیمین داشته و جفت باز گوانین- سیتوزین نیز تغییرات ساختاری اصلی را در حضور رادیکال فنیل متحمل می شود. از نظر انرژی اتصال، در حالت گازی کمپلکس گوانین-سیتوزین-هیدروکسیل و در حلال آب کمپلکس آدنین-تیمین-فنیل بر سایر ساختارها ارجحیت دارند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که در همه موارد رادیکال ها می توانند کمپلکس پایدار با جفت بازهای آدنین-تیمین و گوانین-سیتوزین تشکیل داده و با تضعیف پیوندهای هیدروژنی و تغییر زاویه دو وجهی باعث تغییر ساختار هندسی جفت باز گردند و از اینرو هرسه رادیکال می توانند بطور بالقوه نسبت به سلول های انسان دارای خاصیت سرطانزایی باشند.

در این تحقیق، جذب گازهای 4CH، CO، 2N، 2H و 2O بر سطح خارجی و داخلی نانولوله های سیلیکونی(5,5) ، (8,0) و نانولوله بور- سیلیکون(5,5) با استفاده از روش DFT مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که جذب مولکول 4CH بر سطح خارجی و داخلی نانولوله های سیلیکونی(5,5) ، (8,0) یک جذب فیزیکی با انرژی جذب ضعیف و بر سطح خارجی و داخلی نانولوله بور- سیلیکون(5,5) جذب فیزیکی با انرژی جذب متوسط می باشد و در همه ی موارد انتقال بار از نانولوله به مولکول گازی انجام می شود. جذب مولکولCO بر سطح خارجی و داخلی نانولوله های سیلیکونی(5,5) ، (8,0) یک جذب فیزیکی با انرژی جذب متوسط می باشد. اما انرژی جذب فیزیکی آن بر سطح داخلی نانولوله بور- سیلیکون(5,5) بسیار قوی بوده و بر سطح خارجی نانولوله فوق جذب شیمیایی انجام می دهد. انتقال بار در همه ی حالات جذب در نانولوله های سیلیکونی(5,5) ، (8,0) از مولکول گازی به نانولوله می باشد. اما در جذب بر سطح خارجی و داخلی نانولوله بور- سیلیکون(5,5) در دو جهت متفاوت انجام می شود. مولکول 2N جذب فیزیکی نسبتاً ضعیفی را بر سطح خارجی و داخلی نانولوله های سیلیکونی(5,5) ، (8,0) انجام می دهد و انرژی جذب آن بر سطح خارجی و داخلی نانولوله بور- سیلیکون(5,5) تقریباً یکسان و متوسط می باشد. انتقال بار در همه ی حالات از مولکول گازی به نانولوله می باشد. نتایج نشان می دهد که مولکول 2H بر سطح خارجی و داخلی نانولوله سیلیکونی(5,5) یک جذب فیزیکی با انرژی جذب ناچیز انجام می دهد و در سطح خارجی و داخلی نانولوله سیلیکونی(8,0) جذب نمی شود. اما جذب 2H بر هر دو سطح خارحی و داخلی نانولوله بور- سیلیکون جذب فیزیکی با انرژی جذب بسیار زیاد است. مولکول 2O دارای رفتاری متفاوت از سایر گازهای بررسی شده بوده و بر سطح خارجی و داخلی هر دو نانولوله سیلیکونی و نانولوله بور- سیلیکون جذب شیمیایی با انرژی جذب بسیار زیاد انجام داده و شکاف انرژی HOMO-LUMO در نانولوله سیلیکونی (5,5) کاهش و در نانولوله-های سیلیکونی (8,0) و بور- سیلیکون(5,5) افزایش می یابد.

در این تحقیق، جذب گازهای N2،O2 ،H2 ، CO وCH4 بر سطح داخلی و خارجی نانولوله های (4و4) و (0و7) آلومینیوم - فسفید با استفاده از روش DFT مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که گاز متان بر سطح خارجی نانولوله های (4و4) و(0و7) آلومینیوم - فسفید جذب فیزیکی خوبی را نشان داده و بار الکتریکی از نانوتیوب به مولکول گازی منتقل می شود. در مورد گاز CO، بر روی سطح داخلی و خارجی هر دو نانوتیوب (4و4) و(0و7) جذب فیزیکی نسبتاً خوبی انجام داده و در هر دو حالت شکاف انرژی HOMO-LUMO افزایش می یابد، درحالیکه در نانولوله(4و4) بار الکتریکی از مولکول گازی به نانولوله انتقال می یابد، در نانولوله (0و7)، بار الکتریکی از نانولوله به مولکول گازی منتقل می شود. در مورد گاز N2نیز، بر روی سطح خارجی نانولوله (4و4) جذب فیزیکی انجام داده و شکاف انرژی HOMO-LUMO افزایش می یابد و بار الکتریکی از مولکول گازی به نانولوله (4و4) انتقال می یابد. بررسی انجام شده در این تحقیق جذب گاز های H2 را بر سطح داخلی و یا بر سطح خارجی نانولوله های (4و4) و (0و7) آلومینیوم - فسفید در سطح محاسباتی بکار برده شده، تائید نمی کند.گاز O2 دارای رفتاری متفاوت از سایر گازهای بررسی شده بوده و بر سطح داخلی و خارجی نانوتیوب های (4و4) و (0و7) آلومینیوم-فسفید جذب شیمیایی انجام داده و در هر دو مورد شکاف انرژی HOMO-LUMO افزایش می یابد.

در این تحقیق خواص ساختاری و الکترونی نانولوله های تک لایه (0, 10) و (6, 6) بورنیترید خالص و داپت شده با اتم P و نیز خواص نانولوله های تک لایه (0, 10) و (6, 6) بورفسفید مورد بررسی قرار می گیرد. برای نانولوله های بورفسفید خالص، و هر دو حالت جایگزینی اتم بور یا اتم نیتروژن با اتم P در نانولوله های بورنیترید، خواص ساختاری شامل انرژی پایداری، طول و زوایای پیوندی و خواص الکترونی شامل انرژی بالاترین اربیتال مولکولی اشغال شده، HOMO، انرژی پایین ترین اربیتال مولکولی اشغال نشده، LUMO، شکاف انرژیHOMO-LUMO ، نمودار طرح واره HOMO وLUMO، هیبریداسیون اتم ها، توزیع بار الکتریکی و نمودارهای چگالی حالات کوانتومی محاسبه و ارزیابی می شود. جذب گاز اکسیژن بر سطح خارجی نانولوله های بورنیترید داپت شده با اتم P و نانولوله های بورفسفید خالص مورد بررسی قرار گرفته و کمیت های انرژی جذب گاز بر سطح نانولوله، فاصله تعادلی گاز– نانولوله، میزان انتقال بار الکتریکی و سایر خواص الکترونی محاسبه و ارزیابی می شوند. علاوه بر این خواص ساختاری و الکترونی نانولوله های تک لایه (0, 10) و (6, 6) بورنیترید داپت شده با اتم گوگرد، برای دوحالت جایگزینی اتم بور با اتم گوگرد و جایگزینی اتم نیتروژن با اتم گوگرد، و جذب گاز کربن منوکسید براین نانولوله ها مورد بررسی قرار می گیرد.

در این کار تحقیقی خواص ساختاری و الکترونی نانولوله های سیلیکونی خالص تک لایه زیگزاگ (n,0) برای 7 ≤ n ≤ 10 و آرمچیر (n,n) برای 5 ≤ n ≤ 8 و نانولوله های بور- سیلیکون تک لایه زیگزاگ (n,0) برای 4 ≤ n ≤ 10 و آرمچیر (n,n) برای 4 ≤ n ≤ 8 به طور نظری و با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی مورد مطالعه قرار می گیرند. در تمام حالات، انتهای نانولوله با اتم های هیدروژن بسته شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که تمام نانولوله ها بررسی شده در این تحقیق دارای پایداری ترمودینامیکی قابل ملاحظه ای بوده و امکان ساخت آنها به صورت تجربی وجود دارد. با توجه به نتایج، با افزایش قطر نانولوله انرژی پایداری نانولوله افزایش می یابد. همچنین، بررسی سطوح انرژی HOMO و LUMO و شکاف انرژی بین این اربیتال ها نشان می دهد که نانولوله های بور- سیلیکون دارای خواص رسانایی فلزی هستند. علاوه بر این، شکاف انرژی در نانولوله های قطورتر نسبت به با نانولوله های باریک تر به طور نسبی کاهش می یابد و بنابراین نانولوله های بور- سیلیکون قطورتر رسانایی الکتریکی بالاتری دارند.

در این پایانامه در ابتدا جذب اتم نقره بر روی سطح خارجی C60 و مشتقات آن (اتم نیتروژن داپت شده در C60 و اتم بور داپت شده در C60 )و سپس برهمکنش این گونه ها با مولکولهای دی متیل دی سولفید(DMDS) و سیستین (Cystine) (به خاطرشباهت ساختاری زیاد این مولکول ها به تکه ای از ساختار gp120 ویروس Hiv-1 که محل اصلی اتصال gp120 به CD4 سلول های میزبان می باشد ) مورد بررسی قرار گرفته است . داپت کردن اتم های نیتروژن و بور در C60 باعث کنترل میزان انرژی جذب اتم نقره بر روی C60 شد. در اثر دابت کردن اتم نیتروژن در C60 میزان تخریب پیوندی دی سولفیدی در ملکولDMDS نسبت به گونه Ag-C60 افزایش یافته است در حالیکه با داپت کردن اتم بور در C60 پیوند دی سولفیدی تخریب نشد.با توجه به اینکه انرژی واجذب اتم نقره از سطحC60 کمتراز انرژی تصعید نانوذرات نقره می باشد بنابراین برهمکنش آن با DMDS بهتر از نانوذرات نقره می باشد. نتایج مربوط به محاسبات NBO و طیف های ارتعاشی نشان می دهد که مولکولC60 می تواند حامل خوبی برای اتم Ag بوده و اتم Ag جذب شده بر C60 قابلیت برهمکنش و شکستن پیوند دی سولفیدی درمولکول DMDS و تضعیف این پیونددر مولکول Cystine را دارد. بر این اساس انتظار می رود C60-Ag بتواند همانند نانوذرات نقره رفتار مشابهی را در بر هم کنش با پیوند دی سولفیدی gp120 ویروس ایدز نیز نشان داده و با ایجاد اختلال در برهمکنش gp120–CD4 موجب بازداشتن ویروس Hiv-1 از فعالیت گردد.

در تحقیق حاضر، تاثیر داپت کردن اتم های Al وP بر خواص ساختاری، الکترونی و جذب گازی نانوتیوب های کربنی تک لایه ی(0,8) با استفاده از روشDFT مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج محاسبات نظری نشان می دهد که داپت کردن اتم های Al وP خواص ساختاری و الکترونی نانوتیوب های کربنی را بطور قابل ملاحظه تغییر می دهد. میزان بیرون زدگی هترو اتم در نانوتیوب SWCNT/P بیشتر بوده و گپ انرژی HOMO-LUMO در هردو مورد کاهش می یابد. نتایج جذب گازهای NO2 و NH3 برسطح خارجی نانوتیوب های فوق نشان می دهد که مولکول NO2 بر سطح نانوتیوب کربنی خالص جذب فیزیکی قوی انجام داده و گپ انرژیHOMO-LUMO را کاهش می دهد در حالیکه بر سطح نانوتیوب های داپت شده جذب شیمیایی انجام داده و گپ انرژیHOMO-LUMO را افزایش می دهد. در همه موارد انتقال بار از نانوتیوب به مولکول گازی انجام می گیرد. از طرف دیگر مولکول NH3 بر سطح نانوتیوب کربنی خالص جذب فیزیکی بسیار ضعیفی را انجام می دهد، در حالیکه بر سطح نانوتیوب های داپت شده با Al و P به ترتیب جذب شیمیایی و جذب فیزیکی انجام داده و گپ انرژیHOMO-LUMO نیز در هردوحالت افزایش می یابد. در همه موارد انتقال بار از مولکول گازی به نانوتیوب انجام می گیرد.

در این تحقیق فرآیند جذب مولکول متان بر روی سطح داخلی و خارجی نانوتیوب های بورنیترید خالص و داپت شده با اتم Al (0،8) ، (0،10) و (0،12) بطور نظری و با روش DFT مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج این بررسی نشان می دهد که مولکول متان بر سطح داخلی نانوتیوب های بور نیترید خالص و داپت شده جذب نمی شود و انرژی جذب آن بر سطح خارجی نانوتیوب های خالص نیز بسیار اندک بوده و با افزایش قطر نانوتیوب بطور جزئی کاهش میجیابد. مولکول متان بطور موثر جذب سطح خارجی نانوتیوب های بورنیترید داپت شده با اتم Al (به جای اتم N نانوتیوب) شده و انرژی جذب آن در حدود ((kcal/mol 5 محاسبه شده که نشان دهنده انجام یک جذب فیزیکی قوی است. جذب متان شکاف انرژی HOMO-LUMO نانوتیوب را حدود 25% افزایش داده و در حدود 15/0 بار الکتریکی از مولکول متان به نانوتیوب انتقال می یابد. همچنین مقایسه بین فرآیند جذب متان بر روی نانوتیوب های کربنی و بورنیترید (0، 8) داپت شده با اتم Al انجام نشان می دهد که، انرژی جذب متان بر نانوتیوب بورنیترید داپت شده با Al بطور قابل ملاحظه بیشتر از نانوتیوب کربنی داپت بوده و میزان انتقال بار الکتریکی از متان به نانوتیوب کربنی در مقایسه با نانوتیوب بورنیترید بسیار ناچیز است.

خواص فیزیکو شیمیایی و توصیف کننده های کوانتوم مکانیکی 18 مشتق از آلکانول ها به عنوان هوشبر استنشاقی، با استفاده از محاسبات کوانتوم مکانیکی در سطح DFT و انتخاب مجموعه پایهG**++311-6 محاسبه شده است. انواع توصیف کننده های بکار برده شده در محاسبات، شامل توصیف کننده های شیمیایی، کوانتمی و AIM می باشند . همچنین از روش CPCM برای منظور نمودن تاثیر حلال (آب) در محاسبات گوسین استفاده شده و ارتباط توصیف کننده ها ی فیزیکو شیمیایی با فعالیت دارویی آلکانول ها در فاز حلال (آب) به کمک روش QSAR بررسی شده است. برای مدل سازی ارتباط بین توصیف کننده ها و فعالیت بیولوژیکی از روشهای رگرسیون خطی چندگانه و گام به گام استفاده شده و محاسبات ژنتیک الگوریتم نیز به منظور تایید مدل و انتخاب توصیف کننده ها ی موثر و مناسب به کار برده شده است. نتیجه حاصل ازروش های MLR و GA-MLR کاملاً مشابه بوده است و مدل نهایی شامل سه توصیف کننده با کیفیت آماری بسیار خوب می باشد.

چکیده : در این تحقیق، بر هم کنش گاز کربن منوکسید با نانوتیوب های کربنی تک لایه زیگ زاگ و آرمچیر با استفاده از روش نظریه تابعی چگالی (DFT) و در سطح محاسباتی B3LYP مورد بررسی قرار گرفته است. تاثیر جهت یابی فضایی مولکول گازی و تغییر قطر نانو تیوب بر خواص جذبی گاز بر سطوح داخلی و خارجی نانوتیوب های کربنی تک لایه بررسی شده است. مقادیر انرژی جذب، فواصل تعادلی وتفاوت انرژی HOMO-LUMO ، بار الکتریکی جزئی و درجه اشغال اربیتال های اتمی اتم های بر هم کنش کننده، محاسبه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که انرژی جذب کربن منو کسید از سمت اکسیژن بیشتر از سمت کربن بوده و در داخل و خارج نانوتیوب مساعد ترین زاویه بر همکنش o135 است. همچنین با افزایش قطر، انرژی جذب بر سطح خارجی نانو تیوب های تک لایه کاهش و بر سطح داخلی آن ها بستگی به زاویه بر هم کنش دارد. بررسی نتایج نشان می دهد که گپ انرژی HOMO-LUMO برای نانو تیوب های آرمچیر در اثر جذب گاز بر سطح داخلی و خارجی نانوتیوب بطور قابل ملاحظه کاهش می یابد.

در این تحقیق، 115 مورد از مشتقات تیازولیدین به عنوان بازدارنده های آنزیم ترانس کریپتاز معکوس ویروس ایدز، مورد بررسی قرار گرفته اند. با استفاده از محاسبات کوانتومیAb initio ( DFT و HF ) خواص شیمی فیزیکی ترکیبات مذکور محاسبه و ارتباط آنها با فعالیت های بیولوژیکی به کمک روش های QSAR مدل سازی و بررسی شده است. مدل های QSAR بدست آمده از قدرت پیش بینی بسیار خوبی برخوردار بوده و نتایج حاصل از آنها نشان می دهند که در بین80 خاصیت محاسبه شده؛ چربی دوستی، بار، قطبش پذیری، پتانسیل الکترواستاتیکی مولکولی و زاویای پیچشی ، ارتباط قوی با فعالیت های دارویی مشتقات تیازولیدین دارند.