عنوان

شبیه سازی دینامیک مولکولی جداسازی برخی آلاینده‌صها از آب توسط غشای گرافن اکسید عاملدار شده,‮‭Molecular dynamics simulation of separation of some pollutants from water using functionalized graphene oxide membrane‬

Number

‭۲۰۶۹۸پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

شبیه سازی دینامیک مولکولی جداسازی برخی آلاینده‌صها از آب توسط غشای گرافن اکسید عاملدار شده

Parallel Title Proper

‮‭Molecular dynamics simulation of separation of some pollutants from water using functionalized graphene oxide membrane‬

First Statement of Responsibility

/پریسا انصاری

Name of Publisher, Distributor, etc.

: شیمی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۷‬

Name of Manufacturer

، افشاری

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۷۷‬ص‬

Text of Note

چاپی - الکترونیکی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

علوم و فناوری نانو- نانوشیمی

Date of degree

‮‭۱۳۹۷/۱۱/۱۵‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

همواره کمبود آب تمیز و پاک، در سراسر جهان مشکل بشریت بوده و هست .رشد کنترل نشده جمعیت و صنعتی شدن بدون برنامه‌صریزی، موجب کمبود منابع آب قابل شرب شده است .همچنین، وارد شدن زباله‌صهای تصفیه نشده‌صی تولید شده توسط بشر و تخلیه‌صی فاضلاب‌صها به منابع آب قابل شرب، سبب آلودگی این منابع با سموم مختلف و میکروب‌صهای بیماری‌صزا شده صاست .بنابراین، تصفیه‌صی آب از آلاینده‌صهای موجود در آن، به منظور مصرف مجدد و نیز جلوگیری از آلودگی محیط زیست بسیار حائز اهمیت است .در سال‌صهای اخیر با توسعه‌صی ابزارصها و روش‌صهای مختلف توسط فناوری نانو، به‌صویژه در حوزه‌صی تصفیه آب باعث شده که این روش، به‌صعنوان یک روش جایگزین جدید، در فرآیند تصفیه آب بکار گرفته شود .با توجه به خواص منحصرصبفرد گرافن اکسید، در این کار پژوهشی، حذف برخی آلاینده‌صها از محلول آبی، از جمله پرکلرات‌صها و تری هالومتان‌صها با استفاده از غشای گرافن اکسید با حفره عاملدار شده و با روش شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفته است .به منظور بررسی سیستم‌صهای شبیه سازی شده، دانسیته مولکول‌صهای آب در قسمت‌صهای مختلف جعبه شبیه سازی، تابع توزیع شعاعی، تعداد مولکول‌صهای آب‌ص‍ عبوری از غشاء و پروفایل دانسیته آب مورد بررسی قرار گرفته‌صاند .در سیستم‌صهای مورد نظر، وابستگی عبور آلاینده‌صهای مورد بررسی و نیز مقدار آب عبوری از طریق حفره عاملدار تعبیه شده در غشای گرافن اکسید، به اندازه حفره و نوع عامل استفاده شده در لبه‌صهای حفره مورد بررسی قرار گرفته است .جداسازی یون‌صهای پرکلرات از آب توسط سه غشای گرافن اکسید حفره‌صدار شده با عوامل خارجی مختلف‮‭F‬ ، ‮‭OH‬ و ‮‭H‬ تحت اعمال فشار خارجی و در دمای ‮‭۲۹۸‬ کلوین، مورد بررسی قرار گرفت .این حفره‌صها برای بررسی اثر اندازه منافذ بر روی میزان جداسازی یون مورد نظر از آب انتخاب شدند .مشاهده شد که مولکول‌صهای آب با توجه به اندازه‌صی کوچکشان قادر به نفوذ از طریق منافذ غشاء هستند، ولی نفوذ یون‌صهای پرکلرات به دلیل ممانعت فضایی و همچنین دافعه بین اتم‌صهای لبه‌صی حفره‌صها و اکسیژن‌صهای پرکلرات‌صها، فقط در فشارصهای بالا و از طریق منافذ با اندازه‌صی بزرگ امکان‌صپذیر است .همچنین جداسازی تری هالومتان‌صها از آب توسط غشاصهای مورد استفاده در بخش قبل، تحت اعمال فشار خارجی و در دمای ‮‭۲۹۸‬ کلوین، مورد بررسی قرار گرفت .در اینجا سه غشاء مورد نظر در محلول آبی حاوی سه نوع تری هالومتان ‮‭(CHCl۳, CH۲Cl۲, CH۳Cl)‬ بطور جداگانه مورد بررسی قرار گرفتند .نتایج نشان داد که مولکول‌صهای آب قادر به نفوذ از طریق منافذ عاملدار شده‌صی غشای گرافن اکسید هستند، در حالی که فقط ‮‭۶/۶‬ از تری هالومتان‌صها در فشار ‮‭MPa ۱۰۰‬از این منافذ عبور می کنند

Text of Note

The lack of clean water has always been a problem for humanity all over the world. Uncontrolled population growth and unplanned industrialization, have led to a shortage of drinkable water Sources. Also, discharging the untreated waste produced by humans and the sewage into drinkable water sources, has contaminates these sources with various toxins and pathogenic microbes. Therefore, purification of water from pollution, in order to reuse them and prevention of environmental pollution is very important. In recent years with the development of many tools and various methods in nanotechnology especially in the field of water purification, this method can be used as a new substituent in water purification process. Due to the superior properties of graphene oxide (GO), in this work, molecular dynamics simulation is used for study the application of functionalized graphene oxide membrane in removing the some pollutants from aqueous solutions such as perchlorates and trihalomethanes (THMs). In order to investigate simulated systems, the density of water molecules in different parts of the simulation box, radial distribution function, number of water molecules passing through the membrane and water density map have been investigated. In the intended systems, the dependence of the pollutant passage and the amount of water passing through the functional pores embedded in the membrane, to the size of the pores and the type of agent used on the edges of the pores has been investigated. The separation of perchlorate ions from water investigated with help of three graphene oxide membranes with different external factors F, OH and H under an external pressure and at 298 K. These pores were chosen to determine the effect of pore size on the degree of separation of ions from the water. The results revealed that the water molecules, due to their small size, were able to pass through the membrane pores. But perchlorate ions could not pass through the pores of the membrane, because of space barrier and also repulsion between the atoms of the pores edge and perchlorate oxygens. Only at high pressures and through large pores can pass. Also, we investigated the separation of THMs from water by membranes used in the previous section, under an external pressure and at 298 K. Here, desired membranes were placed in aqueous solution which contains three types of THM (CHCl3, CH2Cl2, CH3Cl), and separately examined. The results showed that the water molecules, were able to pass through the functionalized pores of the graphene oxide membrane, while only 6.6 of the THMs pass through this pores at a pressure of 100 MPa

Parallel Title

‮‭Molecular dynamics simulation of separation of some pollutants from water using functionalized graphene oxide membrane‬

انصاری، پریسا

Ansari, Parisa

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی