بررسی مکانیسم عبور آب، یون و سوخت درون شبکه پلی الکترولیتی

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری فارس به نقل از  روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، محمد جعفررضایانی دانش‌آموخته مقطع دکتری و مجری طرح «شبیه‌سازی دینامیک مولکولی نفوذ آب در شبکه های پلی الکترولیتی: اثر گروه‌های آب‌دوست و آب‌گریز» گفت: کمبود یک مطالعه جامع از بررسی فرایند اصلی نفوذ کوچک مولکول ها مانند آب، یون و سوخت (عموماً متانول) درون سامانه های پلی الکترولیتی (غشاهای تبادلگر یونی) مورد استفاده در پیل های سوختی و غشاهای تصفیه کننده آب و همچنین پارامترهای ساختاری شبکه پلی الکترولیت بر این فرایند ما را بر آن داشت تا به مطالعه دقیق تر در این حوزه بپردازیم.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

وی ادامه داد: دلیل اصلی این کمبود ناتوانی دستگاه‌های آزمایشگاهی در مشاهده جزئیات فرایند نفوذ و تأثیر پارامترهای ساختاری شبکه پلی الکترولیت بر فرایند نفوذ در مقیاس مولکولی است که با استفاده از ابزار شبیه‌سازی دینامیک مولکولی پارامترهای مؤثر بر این فرایند، از جمله تأثیر پارامترهای ساختاری شبکه پلی الکترولیت بر فرایند نفوذ با دقت مولکولی مورد بررسی قرار گرفت.

وی با بیان اینکه ابزار شبیه‌سازی دینامیک مولکولی به بررسی فرایندهای مختلف فیزیکی و شیمیایی در مقیاس مولکولی می‌پردازد، گفت: با شناخت پارامترهای تأثیرگذار بر فرایند نفوذ در مقیاس مولکولی یا میکروسکپیک می‌توان رفتار سیستم را در مقیاس بزرگ یا ماکروسکپیک پیش بینی کرد.

وی ادامه داد: در این تحقیق، علاوه بر نحوه تشکیل کانال‌های آبی و بررسی پارامترهای ساختاری تأثیر گذار بر فرایند نفوذ کوچک مولکول‌های مذکور، توانستیم یک رابطه کمّی بین پارامترهای اصلی ساختاری شبکه پلی الکترولیت تعیین کننده رفتار نفوذ و ضریب نفوذ کوچک مولکول‌ها با استفاده از ابزار شبیه سازی دینامیک مولکولی ارائه دهیم که به نوبه خود گام بسیار مهم و ایده بسیار جدید در بررسی رفتار نفوذی درون پلی الکترولیت‌های تبادل یونی هست.

به گفته محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر، برای بررسی یک فرایند با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی و به عنوان اولین چالش نیاز است تا ثابت کنیم نتایج حاصل از شبیه سازی دینامیک مولکولی نتایج قابل اعتمادی است. به این منظور، نیاز به معرفی دقیق سامانه‌های پلیمری مورد مطالعه به نرم‌افزار شبیه سازی و همچنین مقایسه برخی از داده های شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی، مانند دانسیته، است.

وی ادامه داد: به دلیل جدید بودن موضوع مورد مطالعه و نبود مطالعات شبیه سازی پلی الکترولیت‌های مذکور محاسبات بسیار زیادی برای پارامتریزه کردن ساختارها انجام شد که در حقیقت پیچیدگی اصلی این پژوهش بود و زمان بسیار زیادی را به خود اختصاص داد.

وی گفت: استفاده از غشاهای تبادل یونی در صنایعی مانند تولید پیل‌های سوختی، غشاهای تصفیه آب و صنایع غذایی کاربرد فراوانی دارد. از یک طرف، به دلیل هزینه بسیار پایین‌تر ابزار شبیه‌سازی دینامیک مولکولی در مقایسه با روش‌های آزمایشگاهی و از طرفی دیگر قابلیت مشاهده فرایند در مقیاس مولکولی توسط این ابزار، که توسط هیچ دستگاه آزمایشگاهی قابل مشاهده نیست، روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی به یک ابزار استثنائی برای انجام پروژه‌های مربوط به فرایند نفوذ و مطالعات مشابه تبدیل شده است.

وی با اشاره به کاربردهای پروژه گفت: کاربردهای این مطالعه بهینه‌سازی غشاهای پلیمری از جمله پلی الکترولیت‌ها به منظور بهبود انتخاب پذیری آن برای عبور کوچک مولکول‌ها است. منظور از انتخاب پذیری قابلیت عبورپذیری جزء دلخواه بدون عبوردهی اجزای بی‌اهمیت است. به عنوان مثال، در بحث پیل‌های سوختی هدف اصلی ما عبور دهی بالای یون و جلوگیری از عبور سوخت است که معمولاً سوخت مورد استفاده در پیل‌های سوختی متانول است. گفتنی است، اساتید راهنمای این پروژه دکتر فرهاد شریف،  حسام مکّی و استاد مشاور رولاند نتز هستند.

پایان پیام/

منبع: فارس

کلیدواژه: دانشگاه صنعتی امیرکبیر مقیاس مولکولی کوچک مولکول ها پیل های سوختی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.farsnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «فارس» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۱۵۷۱۳۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

بررسی راهکارهای توسعه زیرساخت‌های شبکه برق آذربایجان غربی

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما مرکز مهاباد ، در این دیدار طرح‌های برق آذربایجان غربی در حوزه‌های مختلف به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته و راهکارهای توسعه شبکه برق استان مورد ارزیابی قرار گرفت.

مسائل مربوط به طرح‌های برق رسانی منطقه آزاد ماکو، ارومیه، شهرهای شمال و جنوب استان نیز از جمله طرح‌هایی بود که در این دیدار بررسی شد.

در این دیدار همچنین با توجه به نام‌گذاری سال ۱۴۰۳ با عنوان "جهش تولید با مشارکت مردم"، زیرساخت‌های مورد نیاز برای جهش تولید به ویژه تامین برق پایدار برای شهرک‌های صنعتی، مناطق آزاد ماکو و منطقه ویژه اقتصادی سرو مورد تاکید استاندار آذربایجان غربی و مدیرعامل توانیر قرار گرفت.

مدیر عامل توانیر هم برای تامین اعتبار برای اجرای طرح‌های اولویت‌دار آذربایجان غربی قول مساعد داده و برای رفع مشکلات موجود استان در حوزه برق، راهکارها و دستورات لازم را صادر کرد.