مرور برخی از ویژگی‌های مایع های یونی/نانولوله های کربنی با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

تهران، دانشگاه تهران، پردیس علوم، دانشکده شیمی، گروه شیمی‌فیزیک

10.22036/ijc.2019.171289.1062

چکیده

مایعات یونی که به عنوان حلال های سبز شناخته می شوند دارای خواص شیمیایی و فیزیکی ویژه ای هستند و کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف دارند. از سوی دیگر، نانولوله های کربنی، با توجه به خواص مکانیکی، حرارتی و الکترونیکی برجسته خود به طور گسترده در طول دو دهه گذشته مورد توجه بوده اند. نشان داده شده است سیستم های حاوی مایعات یونی، به واسطه حضور سازنده هایی مانند نانوساختارها، ویژگی های مضاعفی می یابند و از این رو دارای کاربرد زیادی هستند. در مقاله حاضر، برخی از مطالعات سالهای اخیر برروی سیستم های حاوی مایعات یونی و نانولوله های کربنی با رویکرد شبیه سازی دینامیک مولکولی مرور می شوند. با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی می توان نشان داد که چگونه مایعات یونی می توانند نانولوله های مجتمع شده را جداسازی نمایند. همچنین شبیه سازی دینامیک مولکولی می تواند رفتار ساختاری و دینامیکی مایعات یونی محصور شده درون نانولوله های کربنی را نشان آشکار کند.

چکیده تصویری

مرور برخی از ویژگی‌های مایع های یونی/نانولوله های کربنی با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Review of some Properties of Ionic Liquids/Carbon Nanotubes Using Molecular Dynamic Simulation

نویسنده [English]

  • Masumeh Foroutan
Department of Physical Chemistry, School of Chemistry, College of Science, University of Tehran, Tehran, Iran
چکیده [English]

Ionic liquids which are known as green solvents have specific physical and chemical properties and include great potential applications in various industries. In other hand, carbon nanotubes due to their outstanding mechanical, thermal and electronic properties have been extensively studied during the last two decades. It has been indicated that the systems containing ionic liquids and other components such as nanostructures and carbon nanotubes have properties which have reduplicated the importance of ionic liquids and carbon nanotubes. In the present paper, recent investigations on the systems containing various ionic liquids and carbon nanotubes by molecular dynamics simulation is reviewed and simulation details and computational methods for performing molecular dynamics simulation of some systems are presented. Using molecular dynamics simulation, it can be demonstrated how ionic liquids disperse the carbon nanotubes. Also, molecular dynamics simulation can be used for investigating the structural and dynamical behaviors of confined ionic liquids inside the carbon nanotubes.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Molecular Dynamic (MD) Simulation
  • carbon nanotube (CNT)
  • Ionic liquids (ILs)
[1] S.M. Fatemi, M. Foroutan, Besparesh, 5, 4 (2015).
[2] Xu, Y.-Q.; Flor, E.; Kim, M. J.; Hamadani, B.; Schmidt, H.; Smalley, R. E.; Hauge, R. H., J. Am. Chem. Soc.128, 6560 (2006).
[3] M. Foroutan, A. Taghavi N, Desalination 15 , 236 (2011).
[4] S.M. Fatemi, M. Foroutan, J. Theor. Comput. Chem., 13, 1450063 (2014).
[5] S.M. Fatemi, M. Foroutan, J. Nanostruct. Chem., 5, 243 (2015).
[6] M. Foroutan, A. Taghavi N. J. Phys. Chem. B114, 15429 (2010).
[7] S.M. Fatemi, M. Foroutan, J. Iran. Chem. Soc., 12, 1905 (2015).
[8] S.M. Fatemi, M. Foroutan, J. Iran. Chem. Soc., 14, 269 (2017).
[9] BRH de Aquino, M Neek-Amal, MV Milošević,  Sci. Rep. 7 , 13481 (2017).
[10] S Motahari, F Shayeganfar, M Neek-Amal Solid State Com. 152, 225 (2012).
[11] S. Liang, Y. Zhao, A. Adronov, J. Am. Chem. Soc., 136, 970 (2014).
[12] Fukushima, T.; Kosaka, A.; Ishimura, Y.; Yamamoto, T.; Takigawa, T.; Ishii, N.; Aida, T., Molecular Ordering of Organic Molten Salts Triggered by Single-Walled Carbon Nanotubes. Science 2003,300 (5628), 2072-2074.
[13] F. Jensen, Introduction to Computational Chemistry, John Wiley & Sons Ltd, England, 2 edition, 599 (2007).
[14] C.J. Cramer, Essentials of Computational Chemistry: Theories and Models, Wiley, 2 edition, 618 (2004).
[15] R. H. Baughman, A. A. Zakhidov, W.A. de Heer, Science, 297, 787-792 (2002).
[16] T. Fukushima, A. Kosaka Y. Ishimura T. Yamamoto, T. Takigawa, N. Ishii, T. Aida, Science, 300, 2072 (2003).
[17] T. Fukushima, T. Aida, Chem. Eur. J., 13, 5048 (2007).
[18] J. Wang, H. Chu, Y. Li, ACS Nano, 2, 2540 (2008).
[19] Y. Shim, H.J. Kim, ACS Nano, 3, 1693 (2009).
[20] T. Ohba, V. V. Chaban, J. Phys. Chem. B, 118, 6234 (2014).
[21] M. Mohammadi, M. Foroutan, Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 2482 (2013).
[22] M. Foroutan, M. Mohammadi, Journal of Molecular Liquids 193, 60 (2014).
[23] M. Alibalazadeh, M. Foroutan, J.  Mol. Model, 21, 168 (2015).
[24] K. Dong, G. Zhou, X. Liu, X. Yao, S. Zhang, J. Phys. Chem. C, 113, 10013 (2009).
[25] R. Singh, J. Monk, F.R. Hung, J. Phys. Chem. C, 114, 15478 (2010).
[26] M.A. Balazadeh, M. Foroutan, Fluid Phase Equilibria. 356, 63 (2013).