داملود پایان نامه ارشد : بررسی اثرات استخلاف آلکیل بر خواص ساختاری و الکترونی پلی¬تیوفن با استفاده از روش¬های آغازین و نظریه تابع چگالی

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته شیمی

عنوان : بررسی اثرات استخلاف آلکیل بر خواص ساختاری و الکترونی پلی¬تیوفن با استفاده از روش¬های آغازین و نظریه تابع چگالی

دانشگاه صنعتی شاهرود

پایان­ نامه کارشناسی ارشد

دانشکده شیمی

گروه شیمی فیزیک

 

بررسی اثرات استخلاف آلکیل بر خواص ساختاری و الکترونی پلی­تیوفن با استفاده از روش­های آغازین و نظریه تابع چگالی

استاد راهنما:

دکتر حسین نیکوفرد

 

استاد مشاور:

دکتر زهرا کلانتر

 

پایان نامه ارشد جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد

شهریور 1389

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)چکیده امروزه پلیمر­ها با قابلیت­های فراوان و کاربرد گسترده­ای که دارند بسیاری از جنبه­های زندگی ما را پوشش داده­اند. یک دسته از این مواد، پلیمر­های رسانا هستند. در دهه­های اخیر تحقیقات وسیعی در کشف قابلیت­های جدید این پلیمر­ها، بهینه کردن خواص و کاربرد­های نوین آن­ها صورت گرفته است. در این پایان نامه به پلی­تیوفن که یکی از پلیمر­های رسانا­ست توجه کرده­ایم و اثرات استخلاف آلکیل بر خواص ساختاری و الکترونی این پلیمر بررسی شده است. بررسی­های خود را با استفاده از روش­های آغازین و نظریه تابعی چگالی انجام داده­ایم. ساختار کلیه مونومر­ها و الیگومر­های مورد مطالعه توسط مجموعه پایه   6 -31G** بهینه گردید. نتایج محاسبات روی مونومر­ها نشان داده است که با اتصال آلکیل به تیوفن، طول پیوند­ها تغییر می­کند اما با افزایش طول استخلاف آلکیل تغییری در هندسه مولکول ایجاد نمی­شود. همچنین در اثر استخلاف تساوی بار در موقعیت­های α و ´α و همچنین β و ´β حلقه مونومر از بین می­رود و چگالی بار در موقعیت­های نزدیک به استخلاف کاهش و در موقعیت­های دورتر افزایش می­یابد. بررسی شکاف انرژی در مونومر­ها نشان داده است که با اتصال گروه آلکیل به تیوفن، شکاف انرژی کوچک می­شود و با افزایش طول استخلاف این شکاف کوچک­تر می­شود اما برای آلکیل­های بزرگ­تر از پروپیل تغییر چندانی در شکاف انرژی به وجود نمی­آید. لذا استخلاف­های متیل، اتیل و پروپیل برای بررسی الیگومر­ها انتخاب شده­اند. ما با مطالعاتی که روی ساختار  الیگومرهای 3- آلکیل تیوفن انجام داده­ایم، پیکربندی HT – HT را برای محاسبات الیگومر­ها انتخاب کردیم. محاسبات انجام گرفته روی الیگومر­های خنثی و رادیکال کاتیون نشان داد که  الیگومر­های رادیکال کاتیون ویژگی­های بسیار بهتری دارند. سیستم مزدوج در آن­ها همگن است و پیچش ندارد که این لازمه رسانایی در یک پلیمر مزدوج است. همچنین مطالعات روی شکاف انرژی نشان داد که با افزایش طول زنجیر الیگومر شکاف کوچکتر می­شود. بررسی نتایج بدست آمده نشان می­دهد که با وجود اختلافاتی که در روند شکاف انرژی در الیگومر­های کوچک­تر دیده می­شود با بزرگ­تر شدن طول زنجیر پلیمری و سیستم مزدوج، این تفاوت­ها کمتر می­شود و به نظر می­رسد برای الیگومر های طویل­تر نوع استخلاف آلکیل اثر چندانی بر شکاف انرژی ندارد. همچنین مطالعات روی پتانسیل یونش الیگومر­های 3- آلکیل تیوفن نشان از کاهش پتانسیل یونش با افزایش طول زنجیر دارد.کلمات کلیدی: پلیمر­های رسانا، آلکیل­تیوفن، اثرات استخلاف، روش­های آغازین، نظریه تابعی چگالی، خواص الکترونیفهرست مطالبفصل اول : مقدمه ................................................................................................................................................. 1فصل دوم : پلیمرهای رسانا2-1-تعریف ...............................................................................................................................................................52-2-تاریخچه .......................................................................................................................................................... 62-3-تقویت پلیمرهای رسانا ................................................................................................................................ 82 -3-1- مفهوم تقویت ..................................................................................................................................... 82-3-2- ماهیت مواد تقویت کننده ................................................................................................................ 92-3-3- تقویت شیمیایی ................................................................................................................................. 92-3-4- تقویت الکتروشیمیایی ................................................................................................................... 112-3-5- برگشت پذیری ..................................................................................................................................112-4-روش­های تهیه پلیمر­های رسانا................................................................................................................ 122-4-1- پلیمر شدن شیمیایی ..................................................................................................................... 122-4-2- پلیمر شدن الکتروشیمیایی ............................................................................................................132-5 رسانایی پلیمر­های رسانا ............................................................................................................................ 142-5-1- نظریه نوار .......................................................................................................................................... 162-5-2- مکانیزم رسانایی پلیمر­های رسانا ................................................................................................. 192-6-کاربردها .........................................................................................................................................................202-6-1- باتری­های با قابلیت شارژ مجدد ................................................................................................... 212-6-2- وسایل الکتروکرومیک .................................................................................................................... 212-6-3- کاربرد­های پزشکی .......................................................................................................................... 212-6-4-حسگر­ها .............................................................................................................................................. 212-6-5- الکترود­های پلیمری ........................................................................................................................ 212-6-6- انواع مواد هوشمند .......................................................................................................................... 222-7-معایب ومزایا .................................................................................................................................................22فصل سوم : پلی(آلکیل­تیوفن)3-1-تیوفن .............................................................................................................................................................243-2-پلی­تیوفن .......................................................................................................................................................253-3- پیکربندی پلی­آلکیل­تیوفن­ها .................................................................................................................. 253-4-مکانیزم الکتروپلیمر شدن ..........................................................................................................................273-4-1- روش شیمیایی ..................................................................................................................................273-4-1-1- روش مک­کالو............................................................................................................................... 283-4-1-2- روش ریک......................................................................................................................................283-4-1-3- روش پلیمر شدن اکسایشی ..................................................................................................... 293-4-2- روش الکتروشیمیایی .......................................................................................................................303-4- 2- 1- مکانیزم الکتروپلیمر شدن .................................................................................................. 313- 4- 2- 2- اثر عوامل مختلف بر الکتروپلیمرشدن تیوفن ................................................................33فصل چهارم: روش­های محاسباتی 4-1 –شیمی محاسباتی ..................................................................................................................................... 364-2-روش­های آغازین ........................................................................................................................................ 37تقریب بورن اوپنهایمر ......................................................................................................................................... 37تقریب LCAO  .....................................................................................................................................................38تقریب هارتری – فاک ......................................................................................................................................... 38روش میدان خود سازگار ................................................................................................................................... 38برهم­کنش آرایشی .............................................................................................................................................. 40افزودن توابع قطبش پذیر ................................................................................................................................... 49افزودن توابع پخشی ............................................................................................................................................. 504--3 نظریه تابعی چگالی .................................................................................................................................. 414-4-مجموعه پایه ............................................................................................................................................... 454-5- نرم­افزار­ها .................................................................................................................................................... 504-5-1- هایپرکم ............................................................................................................................................. 514-5-2- گوس­ویو ............................................................................................................................................ 514-5-3- گوسین ................................................................................................................................................52فصل پنجم : محاسبات و نتایج5-1-بهینه سازی هندسه مولکول­ها ................................................................................................................ 545-2-محاسبات مونومر­ها .................................................................................................................................... 565-3- محاسبات الیگومر­ها .................................................................................................................................. 605-3-1- محاسبات ساختاری.......................................................................................................................625-3-2- محاسبات چگالی بار الکتریکی و چگالی اسپین ........................................................................695-3-3- محاسبات الکترونی ...........................................................................................................................70فصل ششم: بحث و نتیجه­گیری6-1- بررسی مونومر­ها ........................................................................................................................................ 746-2-بررسی الیگومر­ها ........................................................................................................................................ 816-2-1- آنالیز ساختاری...................................................................................................................................836-2-2- توزیع بار و چگالی اسپین.................................................................................................................906-2-3- خواص الکترونی..................................................................................................................................93آینده­نگری .............................................................................................................................................................. 99منابع .....................................................................................................................................................................101 فهرست شکل­ها(2-1) الف: سیس-­پلی­استیلن، ب: ترانس- پلی­استیلن ...................................................................................7(2-2) اثر غلظت تقویت کننده بر رسانایی پلیمر ...........................................................................................11(2-3) مقایسه رسانایی مواد مختلف .................................................................................................................15(2-4)رسانایی پلیمر­های رسانای مختلف با مس مقایسه شده است ......................................................... 16(2-5) نوارهای انرژی در رسانا­ها، نیمه­رسانا­ها و نارسانا­ها .......................................................................... 17(2-6) تغییرات زنجیر پلیمر در اثر تقویت .......................................................................................................18(2-7) در اثر تقویت شکاف نواری باریک­تر می­شود .......................................................................................19(2-8) ایجاد نوارهای حد واسط در شکاف نواری پلیمر­ها ........................................................................... 20(3-1) انواع دیمر­های احتمالی .......................................................................................................................... 26(3-2) انواع آرایش تری­مر­ها در تشکیل تری­(آلکیل­تیوفن)......................................................................... 26(3-3) مکانیزم تولید پلی(آلکیل­تیوفن).............................................................................................................28(3-4) مکانیزم تولید پلی­(آلکیل­تیوفن) ............................................................................................................29(3-5)مکانیزم روش پلیمر شدن اکسایشی در تولید پلی­(آلکیل­تیوفن) ................................................... 30(5-1) نمایش و نامگذاری ایزومر­های 3- بوتیل­تیوفن ..................................................................................54(5-2) نمایش نامگذاری 3-آلکیل­تیوفن ...........................................................................................................56(5-3) نامگذاری شده هگزا آلکیل­تیوفن ...........................................................................................................62(5-4) نامگذاری پیوند­های تریمر 3-آلکیل­تیوفن............................................................................................67(6-1) نمایش طول پیوند­های استخلاف حلقه (R48) در مونومر­های3- آلکیل­تیوفن در سطحB3LYP/6-31G** ....................................................................................................................................75(6-2) نمایش تغییرات بار الکتریکی در موقعیت اتم (´α) C3  و اتم (α) C2 رادیکال کاتیون­ مونومر­های 3- آلکیل­تیوفن در سطح B3LYP/6-31G**.  ............................................................................................77(6-3) نمایش شکاف نواری مونومر­های 3-آلکیل تیوفن  در سطح HF/6-31G**..............................78(6-4) نمایش تغییرات پتانسیل یونش مونومر­های 3-آلکیل­تیوفن در سطح  B3LYP/6-31G**...79(6-5) ساختار تریمر 3 - متیل تیوفن (الف) رادیکال کاتیون (ب) الیگومر خنثی.................................81(6-6) اندازه طول پیوند­های مزدوج در دیمر­های تیوفن، 3- متیل­تیوفن، 3 – اتیل­تیوفن و 3- پروپیل­تیوفن.............................................................................................................................................................84(6-7) اندازه طول پیوند­های مزدوج در تریمر­های تیوفن ، 3- متیل­تیوفن، 3 – اتیل­تیوفن، و 3- پروپیل­تیوفن.............................................................................................................................................................85(6-8) اندازه طول پیوند­های مزدوج در تترامر­های تیوفن، 3- متیل­تیوفن،3 – اتیل­تیوفن، و 3- پروپیل­تیوفن.............................................................................................................................................................86(6-9) اندازه طول پیوند­های مزدوج در پنتامر­های تیوفن ،3- متیل­تیوفن، 3 – اتیل­تیوفن و 3 – پروپیل­تیوفن.............................................................................................................................................................87(6-10 ) اندازه طول پیوند­های مزدوج در هگزامر­های تیوفن ، 3- متیل­تیوفن،3 – اتیل­تیوفن و 3 – پروپیل­تیوفن.............................................................................................................................................................89(6- 11) نمایش تغییرات بار الکتریکی اتم  C1 بر اساس افزایش طول زنجیر در الیگومر­های3 - آلکیل تیوفن ........................................................................................................................................................................92(6-12) نمایش تغییرات شکاف نواری الیگومرها برحسب افزایش طول زنجیر الیگومر در سطح B3LYP/6-31G**  .............................................................................................................................................96(6-13) نمایش تغییرات IP الیگومر­های 3- آلکیل­تیوفن در سطح   B3LYP/6-31G** .................98  فهرست جداول(4-1) نام، نوع و مخفف تعدادی از روش­های نظریه تابعی چگالی..............................................................45(5-1) مقایسه خواص ایزومر­های بوتیل­تیوفن..................................................................................................55(5-2) مقایسه خواص ایزومر­های بوتیل­تیوفن  ...............................................................................................55(5-3) برخی از پارامتر­های ساختاری مونومر­ها در سطحB3LYP/6-31G**  ...................................... 57جدول 5-4- بار الکتربکی (چگالی اسپین) 3- آلکیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**. ........... 58(5-5) انرژی­های اوربیتالی  و شکاف نواری در سطح B3LYP/6-31G** ............................................. 59(5-6) محاسبه انرژی الکترونی 3- آلکیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** ...................................60(5-7) محاسبه انرژی­های الکترونی سه ساختار متفاوت دیمر­های 3- متیل­تیوفن.................................61(5- 8) انرژی­های الکترونی دو ساختار متفاوت تریمر­های- آلکیل­تیوفن...................................................61(5-9) مقادیر طول پیوند­های سیستم مزدوج الیگوتیوفن­ها در سطحB3LYP/6-31G**....................63(5-10) مقادیر طول پیوند­های سیستم مزدوج الیگومتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** ....................................................................................................................................................................................64(5-12) مقادیر طول پیوند­های سیستم مزدوج الیگواتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**  .....65(5-13) مقادیر طول پیوند­های سیستم مزدوج الیگوپروپیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** ..66(5-14) مقادیر زوایای دووجهی در الیگوتیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31** ........................................67(5-15) مقادیر زوایای دووجهی در الیگومتیل­تیوفن­ها در سطح  B3LYP/6-31**..............................68(5-16) مقادیر زوایای دووجهی در الیگواتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31** ................................68(5-16) مقادیر زوایای دووجهی در الیگوپروپیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31** ...........................68(5-17)مقادیر بار الکتریکی (چگالی اسپین) الیگو تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** ..................69(5-18) مقادیر بار الکتریکی (چگالی اسپین) الیگو متیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** .......69(5-19) مقادیر بار الکتریکی (چگالی اسپین) الیگو اتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** .........70(5-20) مقادیر بار الکتریکی (چگالی اسپین) الیگو پروپیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**.....70(5-21) انرژی اوربیتال­های پیشانی الیگو تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** .................................71(5-22) انرژی اوربیتال­های پیشانی الیگو متیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** ........................71(5-23) انرژی اوربیتال­های پیشانی الیگو اتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** .........................71(5-24) انرژی اوربیتال­های پیشانی الیگو پروپیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**......................72(5-25) انرژی الکترونی الیگوتیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**.........................................................72(5-26) انرژی الکترونی الیگومتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**................................................72(5-27) انرژی الکترونی الیگواتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** ................................................73(5-28) انرژی الکترونی الیگوپروپیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**..............................................73(6-1) مقایسه شکاف نواری و پتانسیل یونش محاسبه شده برای مونومر­های 3- آلکیل­تیوفن در سطح B3LYP/6-31G**...............................................................................................................................................77(6-2) شکاف نواری و پتانسیل یونش محاسبه شده برای الیگوتیوفن­ها در سطحB3LYP/6-31G** ....................................................................................................................................................................................94(6-3) شکاف نواری و پتانسیل یونش محاسبه شده برای الیگومتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**......................................................................................................................................................................94(6-4) شکاف نواری و پتانسیل یونش محاسبه شده برای الیگواتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**......................................................................................................................................................................فهرست مطالبفصل اول : مقدمه ................................................................................................................................................. 1فصل دوم : پلیمرهای رسانا2-1-تعریف ...............................................................................................................................................................52-2-تاریخچه .......................................................................................................................................................... 62-3-تقویت پلیمرهای رسانا ................................................................................................................................ 82 -3-1- مفهوم تقویت ..................................................................................................................................... 82-3-2- ماهیت مواد تقویت کننده ................................................................................................................ 92-3-3- تقویت شیمیایی ................................................................................................................................. 92-3-4- تقویت الکتروشیمیایی ................................................................................................................... 112-3-5- برگشت پذیری ..................................................................................................................................112-4-روش­های تهیه پلیمر­های رسانا................................................................................................................ 122-4-1- پلیمر شدن شیمیایی ..................................................................................................................... 122-4-2- پلیمر شدن الکتروشیمیایی ............................................................................................................132-5 رسانایی پلیمر­های رسانا ............................................................................................................................ 142-5-1- نظریه نوار .......................................................................................................................................... 162-5-2- مکانیزم رسانایی پلیمر­های رسانا ................................................................................................. 192-6-کاربردها .........................................................................................................................................................202-6-1- باتری­های با قابلیت شارژ مجدد ................................................................................................... 212-6-2- وسایل الکتروکرومیک .................................................................................................................... 212-6-3- کاربرد­های پزشکی .......................................................................................................................... 212-6-4-حسگر­ها .............................................................................................................................................. 212-6-5- الکترود­های پلیمری ........................................................................................................................ 212-6-6- انواع مواد هوشمند .......................................................................................................................... 222-7-معایب ومزایا .................................................................................................................................................22فصل سوم : پلی(آلکیل­تیوفن)3-1-تیوفن .............................................................................................................................................................243-2-پلی­تیوفن .......................................................................................................................................................253-3- پیکربندی پلی­آلکیل­تیوفن­ها .................................................................................................................. 253-4-مکانیزم الکتروپلیمر شدن ..........................................................................................................................273-4-1- روش شیمیایی ..................................................................................................................................273-4-1-1- روش مک­کالو............................................................................................................................... 283-4-1-2- روش ریک......................................................................................................................................283-4-1-3- روش پلیمر شدن اکسایشی ..................................................................................................... 293-4-2- روش الکتروشیمیایی .......................................................................................................................303-4- 2- 1- مکانیزم الکتروپلیمر شدن .................................................................................................. 313- 4- 2- 2- اثر عوامل مختلف بر الکتروپلیمرشدن تیوفن ................................................................33فصل چهارم: روش­های محاسباتی 4-1 –شیمی محاسباتی ..................................................................................................................................... 364-2-روش­های آغازین ........................................................................................................................................ 37تقریب بورن اوپنهایمر ......................................................................................................................................... 37تقریب LCAO  .....................................................................................................................................................38تقریب هارتری – فاک ......................................................................................................................................... 38روش میدان خود سازگار ................................................................................................................................... 38برهم­کنش آرایشی .............................................................................................................................................. 40افزودن توابع قطبش پذیر ................................................................................................................................... 49افزودن توابع پخشی ............................................................................................................................................. 504--3 نظریه تابعی چگالی .................................................................................................................................. 414-4-مجموعه پایه ............................................................................................................................................... 454-5- نرم­افزار­ها .................................................................................................................................................... 504-5-1- هایپرکم ............................................................................................................................................. 514-5-2- گوس­ویو ............................................................................................................................................ 514-5-3- گوسین ................................................................................................................................................52فصل پنجم : محاسبات و نتایج5-1-بهینه سازی هندسه مولکول­ها ................................................................................................................ 545-2-محاسبات مونومر­ها .................................................................................................................................... 565-3- محاسبات الیگومر­ها .................................................................................................................................. 605-3-1- محاسبات ساختاری.......................................................................................................................625-3-2- محاسبات چگالی بار الکتریکی و چگالی اسپین ........................................................................695-3-3- محاسبات الکترونی ...........................................................................................................................70فصل ششم: بحث و نتیجه­گیری6-1- بررسی مونومر­ها ........................................................................................................................................ 746-2-بررسی الیگومر­ها ........................................................................................................................................ 816-2-1- آنالیز ساختاری...................................................................................................................................836-2-2- توزیع بار و چگالی اسپین.................................................................................................................906-2-3- خواص الکترونی..................................................................................................................................93آینده­نگری .............................................................................................................................................................. 99منابع .....................................................................................................................................................................101 فهرست شکل­ها(2-1) الف: سیس-­پلی­استیلن، ب: ترانس- پلی­استیلن ...................................................................................7(2-2) اثر غلظت تقویت کننده بر رسانایی پلیمر ...........................................................................................11(2-3) مقایسه رسانایی مواد مختلف .................................................................................................................15(2-4)رسانایی پلیمر­های رسانای مختلف با مس مقایسه شده است ......................................................... 16(2-5) نوارهای انرژی در رسانا­ها، نیمه­رسانا­ها و نارسانا­ها .......................................................................... 17(2-6) تغییرات زنجیر پلیمر در اثر تقویت .......................................................................................................18(2-7) در اثر تقویت شکاف نواری باریک­تر می­شود .......................................................................................19(2-8) ایجاد نوارهای حد واسط در شکاف نواری پلیمر­ها ........................................................................... 20(3-1) انواع دیمر­های احتمالی .......................................................................................................................... 26(3-2) انواع آرایش تری­مر­ها در تشکیل تری­(آلکیل­تیوفن)......................................................................... 26(3-3) مکانیزم تولید پلی(آلکیل­تیوفن).............................................................................................................28(3-4) مکانیزم تولید پلی­(آلکیل­تیوفن) ............................................................................................................29(3-5)مکانیزم روش پلیمر شدن اکسایشی در تولید پلی­(آلکیل­تیوفن) ................................................... 30(5-1) نمایش و نامگذاری ایزومر­های 3- بوتیل­تیوفن ..................................................................................54(5-2) نمایش نامگذاری 3-آلکیل­تیوفن ...........................................................................................................56(5-3) نامگذاری شده هگزا آلکیل­تیوفن ...........................................................................................................62(5-4) نامگذاری پیوند­های تریمر 3-آلکیل­تیوفن............................................................................................67(6-1) نمایش طول پیوند­های استخلاف حلقه (R48) در مونومر­های3- آلکیل­تیوفن در سطحB3LYP/6-31G** ....................................................................................................................................75(6-2) نمایش تغییرات بار الکتریکی در موقعیت اتم (´α) C3  و اتم (α) C2 رادیکال کاتیون­ مونومر­های 3- آلکیل­تیوفن در سطح B3LYP/6-31G**.  ............................................................................................77(6-3) نمایش شکاف نواری مونومر­های 3-آلکیل تیوفن  در سطح HF/6-31G**..............................78(6-4) نمایش تغییرات پتانسیل یونش مونومر­های 3-آلکیل­تیوفن در سطح  B3LYP/6-31G**...79(6-5) ساختار تریمر 3 - متیل تیوفن (الف) رادیکال کاتیون (ب) الیگومر خنثی.................................81(6-6) اندازه طول پیوند­های مزدوج در دیمر­های تیوفن، 3- متیل­تیوفن، 3 – اتیل­تیوفن و 3- پروپیل­تیوفن.............................................................................................................................................................84(6-7) اندازه طول پیوند­های مزدوج در تریمر­های تیوفن ، 3- متیل­تیوفن، 3 – اتیل­تیوفن، و 3- پروپیل­تیوفن.............................................................................................................................................................85(6-8) اندازه طول پیوند­های مزدوج در تترامر­های تیوفن، 3- متیل­تیوفن،3 – اتیل­تیوفن، و 3- پروپیل­تیوفن.............................................................................................................................................................86(6-9) اندازه طول پیوند­های مزدوج در پنتامر­های تیوفن ،3- متیل­تیوفن، 3 – اتیل­تیوفن و 3 – پروپیل­تیوفن.............................................................................................................................................................87(6-10 ) اندازه طول پیوند­های مزدوج در هگزامر­های تیوفن ، 3- متیل­تیوفن،3 – اتیل­تیوفن و 3 – پروپیل­تیوفن.............................................................................................................................................................89(6- 11) نمایش تغییرات بار الکتریکی اتم  C1 بر اساس افزایش طول زنجیر در الیگومر­های3 - آلکیل تیوفن ........................................................................................................................................................................92(6-12) نمایش تغییرات شکاف نواری الیگومرها برحسب افزایش طول زنجیر الیگومر در سطح B3LYP/6-31G**  .............................................................................................................................................96(6-13) نمایش تغییرات IP الیگومر­های 3- آلکیل­تیوفن در سطح   B3LYP/6-31G** .................98  فهرست جداول(4-1) نام، نوع و مخفف تعدادی از روش­های نظریه تابعی چگالی..............................................................45(5-1) مقایسه خواص ایزومر­های بوتیل­تیوفن..................................................................................................55(5-2) مقایسه خواص ایزومر­های بوتیل­تیوفن  ...............................................................................................55(5-3) برخی از پارامتر­های ساختاری مونومر­ها در سطحB3LYP/6-31G**  ...................................... 57جدول 5-4- بار الکتربکی (چگالی اسپین) 3- آلکیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**. ........... 58(5-5) انرژی­های اوربیتالی  و شکاف نواری در سطح B3LYP/6-31G** ............................................. 59(5-6) محاسبه انرژی الکترونی 3- آلکیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** ...................................60(5-7) محاسبه انرژی­های الکترونی سه ساختار متفاوت دیمر­های 3- متیل­تیوفن.................................61(5- 8) انرژی­های الکترونی دو ساختار متفاوت تریمر­های- آلکیل­تیوفن...................................................61(5-9) مقادیر طول پیوند­های سیستم مزدوج الیگوتیوفن­ها در سطحB3LYP/6-31G**....................63(5-10) مقادیر طول پیوند­های سیستم مزدوج الیگومتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** ....................................................................................................................................................................................64(5-12) مقادیر طول پیوند­های سیستم مزدوج الیگواتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**  .....65(5-13) مقادیر طول پیوند­های سیستم مزدوج الیگوپروپیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** ..66(5-14) مقادیر زوایای دووجهی در الیگوتیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31** ........................................67(5-15) مقادیر زوایای دووجهی در الیگومتیل­تیوفن­ها در سطح  B3LYP/6-31**..............................68(5-16) مقادیر زوایای دووجهی در الیگواتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31** ................................68(5-16) مقادیر زوایای دووجهی در الیگوپروپیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31** ...........................68(5-17)مقادیر بار الکتریکی (چگالی اسپین) الیگو تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** ..................69(5-18) مقادیر بار الکتریکی (چگالی اسپین) الیگو متیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** .......69(5-19) مقادیر بار الکتریکی (چگالی اسپین) الیگو اتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** .........70(5-20) مقادیر بار الکتریکی (چگالی اسپین) الیگو پروپیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**.....70(5-21) انرژی اوربیتال­های پیشانی الیگو تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** .................................71(5-22) انرژی اوربیتال­های پیشانی الیگو متیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** ........................71(5-23) انرژی اوربیتال­های پیشانی الیگو اتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** .........................71(5-24) انرژی اوربیتال­های پیشانی الیگو پروپیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**......................72(5-25) انرژی الکترونی الیگوتیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**.........................................................72(5-26) انرژی الکترونی الیگومتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**................................................72(5-27) انرژی الکترونی الیگواتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G** ................................................73(5-28) انرژی الکترونی الیگوپروپیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**..............................................73(6-1) مقایسه شکاف نواری و پتانسیل یونش محاسبه شده برای مونومر­های 3- آلکیل­تیوفن در سطح B3LYP/6-31G**...............................................................................................................................................77(6-2) شکاف نواری و پتانسیل یونش محاسبه شده برای الیگوتیوفن­ها در سطحB3LYP/6-31G** ....................................................................................................................................................................................94(6-3) شکاف نواری و پتانسیل یونش محاسبه شده برای الیگومتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**......................................................................................................................................................................94(6-4) شکاف نواری و پتانسیل یونش محاسبه شده برای الیگواتیل­تیوفن­ها در سطح B3LYP/6-31G**......................................................................................................................................................................پلیمرها مولکولهای بزرگی هستند که از واحدهای تکراری ساده تشکیل شده­اند. این نام از یک نام یونانی به نام پلی[1] که به معنی چند تا و مر[2] که به معنی قسمت می باشد مشتق شده است. ماکرومولکول[3] مترادف با پلیمر می باشد پلیمرها از مولکول­های ساده­ای به نام مونومر[4] به معنی قسمت واحد ساخته شده­اند. اگر تعداد کمی از مونومرها به هم متصل شوند پلیمری با وزن مولکولی کم حاصل شده که الیگومر[5] (کلمه یونانی oligos  یعنی کم) نامیده می شود‌ [1].پلیمرها انواع زیاد و کاربردهای بسیار گسترده­ای دارند و بسیاری از جنبه های زندگی ما را پوشش داده­اند. از این رو علم پلیمر به صورت یک علم جذاب درآمده است و محققان فراوانی در  سرتا­سر جهان در مورد روشهای تولید ساده­تر  اقتصادی­تر و تولید پلیمرهای جدیدتر با خواص بهتر و کاربردهای به روزتر و بهینه­تر در تلاش هستند. دسته­ای از این گروه مواد، پلیمرهای مزدوج[6] هستند. یک پلیمر مزدوج در زنجیر خود پیوند­های یگانه و دوگانه متناوب دارد و در حقیقت از یک مونومر غیراشباع پدید آمده است. تا حدود 40 سال پیش کسی تصور نمی­کرد که یک پلیمر یا پلاستیک بتواند رسانای جریان الکتریسته باشد و اساساً پلیمرها جزء مواد نارسانا یا عایق[7] اند و حتی به عنوان پوشش های عایق الکتریکی کاربرد دارند. اما از اوایل دهه­ی هفتاد میلادی که پلیمرهای مزدوج تولید شدند، این تصورات تغییر کرد. پلیمرهای مزدوج می­توانند رسانا باشند و الکترون­ها را در طول زنجیر خود جا به جا کنند. این کشف شگفت انگیز شاخه جدیدی را در دانش پلیمر به نام پلیمرهای رسانای الکتریکی[8] ایجاد کرده است که توجه دانشمندان زیادی را به خود جلب کرده است.اگر چه رسانایی پلیمرهای مزدوج در حد فلزاتی چون نقره، مس و حتی آهن نیست، اما تلفیقی از خواص فلزی (رسانایی) و پلیمری، این مواد را هم از فلزات و هم از پلیمرها متمایز و ممتاز کرده است. در حقیقت هر چند این مواد به عنوان پلیمرهای رسانا شناخته می­شوند  اما تنها خاصیت رسانایی آنها نیست که آنها را مورد توجه قرار داده است. به عنوان مثال گفته می­شود که هزینه محافظت از خوردگی پل گلدن گیت[9] در سانفرانسیسکو سالانه 27 میلیارد دلار است. چنین      هزینه­های گزافی توجه به روش­های نوین، کم­هزینه و کارآمد­تر به جای روش­های سنتی محافظت از خوردگی را بیشتر کرده است. یکی از این روش­ها پوشش دهی فولاد با پلی مرهای رسانا برای بهبود مقاومت به خوردگی است[2]. پلیمرهای مزدوج مجموعه­ای از خواص الکتریکی، خصوصیات پلیمری نظیر  انعطاف پذیری، چگالی کم، بهبود پذیری آسان ساختار و خواص نوری و دیگر ویژگی­های جالب توجه را دارا هستند[3]. چنین ویژگی­هایی است که محققان را بر آن داشته است که در جهت رفع برخی عیوب این مواد نظیر حلالیت کم و... و یا بهبود خواص مفید آنها تلاش گسترده­ای انجام دهند. امروزه به دلیل آن که پلیمرهای مزدوج رسانایی قابل ملاحظه­ای دارند به آنها فلزات آلی[10] یا فلزات سنتزی[11] گفته می­شود  و نقش آن­ها در صنایع، پزشکی و سایر امور زندگی غیر قابل انکار است. اهمیت این مواد تا اندازه­ای است که به آنها مواد قرن بیست و یکم گفته می­شود[4].[1] Poly[2] mer[3] macromolecule[4] monomer[5] Oligomer[6] Conjugated Polymers[7] Insulator[8] Electrically Conductive Polymers[9] Golden Gate Bridge[10] Organic Metals[11] Synthetic Metalsتعداد صفحه : 140قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید