عنوان پایان‌نامه
کاربرد DFT وQSAR برای طراحی مواد فعال سطحی جدید جهت پایدار کردن مایکرو املسیون W/CO۲
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44456
- تاریخ دفاع
- ۲۷ بهمن ۱۳۸۸
- دانشجو
- اکبر نوری قلقاچی
- استاد راهنما
- علیرضا بهرامیان
- چکیده
- دی¬اکسید¬کربن به علت خواصی همچون عدم سمیت، غیر قابل احتراق، سازگاری با محیط زیست، فراوانی و ارزان بودن به عنوان جایگزینی برای حلال¬های آلی سمی بسیار مورد توجه می¬باشد. با در نظر گرفتن خواص فیزیکی دی¬اکسید¬کربن امولسیون¬های دی¬اکسید¬کربن در آب و آب در دی¬اکسید¬کربن جهت حلالهایی برای مواد آب دوست، چربی دوست و فلوئوردوست گزینه¬های خوبی می¬باشند. در این کار با رویکردی مولکولی و ترمودینامیکی دست به پیش بینی مشخصه¬های ساختاری و ترکیبی مایکروامولسیون¬های دی¬اکسید¬کربن در آب با ماده فعال سطحی PFPE-K زده¬ایم. این تئوری علاوه بر مایکروامولسیون¬های دی¬اکسید¬کربن در آب برای مایکروامولسیون¬های آب در دی¬اکسیدکربن نیز کاربرد دارد. به علت کمبود تحقیقات تئوریک بر روی مایکروامولسیون¬های دی¬اکسید¬کربن در آب، مدل جدیدی ارائه شده است. مشخصه¬های میکروساختاری شامل طول قطره، حجم لایه میان رویه و توزیع مولکول¬های دی-اکسیدکربن و ماده فعال سطحی در لایه میان رویه و هسته مایکروامولسیون محاسبه شده¬اند. نتایج حاصله در تطابق خوبی با داده¬های آزمایشگاهی می¬باشند. نتایج کار آنالیز QSPR نیز بیان کننده علل پایداری و عوامل ساختاری که باعث پایداری مایکروامولسیون W/C می¬شود را نشان می¬دهد و می¬توان با ترکیب کردن با مدل گفته شده، مقدمه¬ای برای طراحی سر انگشتی ماده فعال سطحی که برای پایداری مایکروامولسیون W/C و C/W مناسب می¬باشد، مورد استفاده قرار گیرد.
- Abstract
- As an alternative to toxic organic solvents, supercritical carbon dioxide (scCO2) has attracted much attention over the past decade, since it is nontoxic, inflammable, environmentally friendly, inexpensive and readily available in large quantities. Consequently , CO2 and water represent extremes of the solvent spectra. A unique property of supercritical fluids is the formation of solvent clusters, i.e., local solvent densities in excess of bulk densities near a solute, which augments solubilities. Furthermore, the relatively large quadrupole moment of CO2 enhances solubilities of certain polar hydrocarbons, e.g., benzoic acid and 2-naphthol, in CO2 relative to solvents such as ethane. As a result of these properties, dispersions of CO2 in water are candidates for the solubilization of a wide range of fluorophilic, lipophilic and hydrophilic materials. Microemulsions are thermodynamically stable dispersions of carbon dioxide and water stabilized by a surfactant and, in many cases, also a cosurfactant.The microemulsions can be of the droplet type, either with spherical CO¬2 droplets dispersed in a continuous medium of water (CO2-in-water microemulsions, CO2/W) or with spherical water droplets dispersed in a continuous medium of CO2 (water-in-CO2 microemulsions, W/CO2). In this work , a molecular thermodynamic approach is developed to predict the structural and compositional characteristics of carbon dioxide in water microemulsion with perfluoropolyether carboxylate potassium surfactant . The theory can be applied not only to carbon dioxide in water microemulsion but also to water in carbon dioxide microemulsion. Due to lack of theoretical research on carbon dioxide in water microemulsion , a new model is proposed . Microstructural features including the droplet length , volume of the interfacial layer , and the distribution of the surfactant , water and carbon dioxide molecules in microdomains such as interfacial layer and core of carbon dioxide is calculated
