1-3- نیروهای مؤثر در ابعاد نانومتری.. 4

1-3-1- نیروهای واندروالس… 4

1-3-2- نیروهای كوالانسی.. 4

1-3-3- نیروهای غیرموضعی بدون جهت.. 5

1-4- انواع نانوساختارها 5

1-5- نانو لوله‌ها 6

1-6- نانو لوله‌های بورون نیترید. 8

1-6-1- تاریخچه‌ی مختصری از تهیه‌ی نانو لوله‌های بورون نیترید. 9

1-6-2- پیكربندی نانو لوله‌های بورون نیترید. 10

1-6-3- انواع ساختارهای نانو لوله بورون نیترید. 10

1-6-4- روش‌های ساخت نانولوله بورون نیترید. 11

1-6-4-1- سایش با لیزر. 12

1-6-4-2- رسوب‌گیری بخار شیمیایی (CVD) 12

1-6-4-3- تخلیه قوس الكتریكی.. 13

1-6-4-4- اتوكلاو. 13

1-6-5- مقایسه‌ی خواص نانو لوله بورون نیترید با نانو لوله‌ی كربنی.. 13

1-6-5-1- الكترونگاتیویته. 14

1-6-5-2- شكل ظاهری.. 15

1-6-5-3- رسانایی و لومیسانس… 15

1-6-5-4- خواص مكانیكی و حرارتی.. 16

1-6-5-5- كاربرد. 16

1-6-6- كاربردهای نانو لوله بورون نیترید. 16

1-6-6-1- ذخیره هیدروژن. 16

1-6-6-2- نانو پركننده در كامپوزیت‌ها 16

1-6-6-3- سازگاری با بافت زنده و كاربرد آن. 17

1-6-6-4- كاربردهای دیگر. 17

1-7- مروری بر تحقیقات گذشته. 19

فصل دوم: مباحث تئوری.. 26

2-1- مقدمه. 27

2-2- مكانیك مولكولی (MM) 27

2-3- مكانیك كوانتومی (QM) 28

2-3-1- روش‌های نیمه تجربی.. 31

2-3-1-1- روش‌های تجربی میدان نیرو(مكانیك مولكولی) 31

2-3-2- روش‌های ab-initio. 32

2-3-3- توانایی‌های روش ab-initio. 32

2-3-4- محدودیت‌های روش ab-initio. 33

2-3-5- نكات قوت روشن ab-initio. 33

2-3-6- توابع پایه (basis set) 33

2-3-6-1- سری‌های پایه‌ی ظرفیتی ـ شكافته. 34

2-3-6-2- سری پایه‌ی قطبیده 35

2-3-6-3- سری پایه پخش شده 35

2-3-6-4- سری پایه‌ی اندازه‌ی حركت زاویه‌ای بالا. 35

2-3-7- روش هارتری ـ فاك… 36

2-3-7-1- روش هارتری ـ فاك محدود شده (RHF) و محدود نشده (UHF) 37

2-3-8- گرادیان و مشتقات مرتبه‌ی دوم هارتری ـ فاك… 37

2-3-9- همبستگی الكترونی.. 37

2-3-10- تئوری اختلال. 38

2-3-11- تئوری تابع چگال. 39

2-3-11-1- معادلات كوهن ـ شم. 41

2-3-11-2- اوربیتال‌های كوهن ـ شم. 42

2-3-11-2- روش چگالی موضعی (LDA) 44

2-3-11-4- روش‌های تصحیح گرادیان. 46

2-3-11-5- مزایا و معایب روش DFT. 46

2-4- روش‌های كامپیوتری.. 48

2-4-1- گوسین 98 (Gaussian 98) 48

یک مطلب دیگر :

2-4-2- نرم‌افزار Gauss view.. 50

2-4-3- هایپر كم. 50

2-4-4- Chem Draw.. 51

2-5- تاریخچه‌ی NMR.. 51

2-6- محاسبات آغازین پارامترهای NMR.. 52

2-6-1- روش‌های محاسبات كامپیوتری.. 53

2-6-2- روش GIAO.. 53

2-6-3- روش LGLO.. 54

فصل سوم: روش كار و بررسی داده‌ها 56

فصل چهارم: نتایج.. 75

4-1- بررسی نتایج حاصل برای ساختار B₂₁N₂₁ در فاز گازی و دمای 298 كلوین. 76

4-2- بررسی نتایج حاصل برای ساختار B₂₁N₂₁ در حلال‌های مختلف… 79

منابع.. 90

 

فهرست جداول

جدول (1-1) ویژگی‌های نانو لوله بورون نیترید در مقایسه با نانو لوله كربنی.. 14

جدول (1-2) بهبود هدایت گرمایی كامپوزیت‌های پلی مری نانو لوله‌های بورون نیترید. 17

جدول (2-1) مقایسه‌ی عملكرد روش‌های مختلف DFT (شباهت نتایج حاصل از روش MP2 یا روش تئوری تابعیت قابل توجه است) 47

جدول (3-1) مقادیر پارامترهای ترمودینامیكی برای نانو لوله B₂₁N₂₁ تحت متدها و توابع گوسی مختلف در محیط گازی و دمای 298 كلوین   61

جدول (3-2) مقدار گشتاور دو قطبی تركیبی B₂₁N₂₁ در متدها و توابع كوسی مختلف در فاز گاز و دمای 298 كلوین.. 61

جدول (3-3) توابع ترمودینامیكی به‌دست آمده در حال‌های مختلف تحت متد B3LYP و تابع پایه 6-31G.. 63

جدول (3-4) باركلی ایجاد شده در حلال‌‌های مختلف.. 64

جدول (3-5) مقدار گشتاور دو قطبی تركیب B₂₁N₂₁ تحت متد B3LYP و تابع پایه 6-31G در حلال‌های مختلف.. 65

جدول (3-6) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B₂₁N₂₁ تحت متد B3LYP و تابع پایه 6-31G در فاز گاز و دمای 298 كلوین   66

جدول (3-7) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B₂₁N₂₁ تحت متد B3LYP و تابع پایه 6-31G در حلال آب.. 68

جدول (3-8) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B₂₁N₂₁ تحت متد B3LYP و تابع پایه 6-31G در حلال نیترومتان  69

جدول (3-9) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B₂₁N₂₁ تحت متد B3LYP و تابع پایه 6-31G در حلال اتانول. 70

جدول (3-10) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B₂₁N₂₁ تحت متد B3LYP و تابع پایه 6-31G در حلال استون  71

جدول (3-11) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B₂₁N₂₁ تحت متد B3LYP و تابع پایه 6-31G در حلال دی‌كلرواتان  72

جدول (3-12) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B₂₁N₂₁ تحت متد B3LYP و تابع پایه 6-31G در حلال كلروفرم  73

جدول (3-13) مقادیر پارامترهای NMR مربوط به تركیب B₂₁N₂₁ تحت متد B3LYP و تابع پایه 6-31G در حلال تترا کلرید کربن   74

فهرست اشكال و نمودار

شكل (1-1)الف: ساختار كلی نانو لوله‌های تك لایه و چند لایه. 6

ب: نانو لوله تك لایه و چند لایه كربنی.. 6

شكل (1-2)الف: ساختار نانو لوله كربنی بسته با پیكربندی (a) صندلی شكل (b) زیگزاگی و © كایرال. 8

ب: ساختار نانو لوله بورون نیترید باز با پیكربندی (a) صندلی شكل (b) زیگزاگی و © كایرال. 8

شكل (1-3) ساختار نانو لوله بورون نیترید با فرمول عمومی  برای 10-1=n. 9

شكل (1-4) ساختارهای (a) صندلی، (b) زیگزاگ و © كایرال نانو لوله بورون نیترید. 11

شكل (1-5) نانو لوله كربنی و نانو لوله بورون نیترید. 14

شكل (1-6) شكل ظاهری نانو لوله كربنی (a) و نانو لوله بورون نیترید (b) 15

شكل (1-7) (a) تصویر TEM از نانو لوله بورون نیترید با ساختار فنجانی انباشته. (b) تصویر بزرگنمایی شده HREM نانو لوله © مدل ساختاری نانو لوله دارای چهار دیواره‌ای با ساختار فنجانی انباشته (d) تصویر TEM از نانو لوله بامبو مانند و (e) تصویر بزرگنمایی شده HREM مربوط به بخشی از تصویر d كه با فلش سفید نشان داده شده است. 18

شكل (3-1) ساختار B₂₁N₂₁ از ابعاد مختلف.. 59

شكل (4-1) نمودار انرژی آزاد گیبس در متدها و توابع پایه‌ی مختلف.. 76

شكل (4-2) نمودار آنتالپی در متدها و توابع پایه‌ی مختلف.. 77

شكل (4-3) نمودار انرژی درونی در متدها و توابع پایه‌ی مختلف.. 77

شكل (4-4) نمودار zero point energy در متدها و توابع پایه‌ی مختلف.. 78

شكل (4-5) نمودار ممان دو قطبی سیستم B₂₁N₂ در متدها و توابع پایه‌ی مختلف.. 79

شكل (4-6) نمودار گشتاورهای دو قطبی سیستم B₂₁N₂₁ در حلال‌های مختلف.. 80

شكل (4-7) نمودار бise برای اتم‌های مختلف ساختار B₂₁N₂₁ در حلال‌های مختلف.. 80

شكل (4-8) نمودار б_aniso برای اتم‌های مختلف ساختار B₂₁N₂₁ در حلال‌های مختلف.. 81

شكل (4-9) نمودار d برای اتم‌های مختلف ساختار B₂₁N₂₁ در حلال‌های مختلف.. 81

شكل (4-10) نمودار h برای اتم‌های مختلف ساختار B₂₁N₂₁ در حلال‌های مختلف.. 82

شكل (4-11) نمودار Dб برای اتم‌های مختلف ساختار B₂₁N₂₁ در حلال‌های مختلف.. 82

شكل (4-12) نمودار پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته‌ی سیستم B₂₁N₂₁ در فاز گازی و دمای 298 كلوین.. 83

شكل (4-13) نمودار پارامترهای رزونانس مغناطیسی هسته‌ی سیستم B₂₁N₂₁ در حلال آب.. 83