مطالعه دینامیک مولکولی رفتار ترشوندگی سطح اصلاح شده (001) کوارتز با استفاده از نانوذرات آبران

نویسندگان

1 گروه مهندسی معدن، دانشگاه ارومیه

2 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

3 گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

doi
10.22075/jme.2023.26765.2251
چکیده

در تحقیق حاضر، اصلاح آبرانی سطح کانی‌ کوارتز توسط جذب نانوذرات آبران پلی استایرن و گرافن به کمک شبیه-سازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. شبیه‌سازی‌ها روی سطح کانی بشدت آبدوست کوارتز (001) انجام گرفت. نانوذرات پلی‌استایرن با درصد پوشش‌های مختلف سطح و نانوشیت‌های گرافن بصورت یک، دو، چهار و شش لایه ایجاد و جذب آن بر روی سطح کوارتز شبیه‌سازی شد.سپس زاویه تماس، ممان دوقطبی‌های مولکولهای آب و اندرکنش‌های درون‌مولکولی و بین‏مولکولی مابین نانوذرات مختلف، سطح کوارتز به عنوان یک بستر فوق آبدوست و مولکول‏های آب تشکیل‌دهنده قطره بعنوان شاخص ترشوندگی، مورد اندازه‌گیری قرار گرفتند. تحلیل نتایج حاصل از انجام شبیه سازی‌ها نشان داد که سطح بکر و بدون پوشش کانی کوارتز یک توزیع بالا ولی نامتقارن از بار الکتریکی تحمل میکند که موجب ایجاد تنش شدید سطحی و رفتار آبدوستی شدید سطح کانی می‌شود. ولی، با جذب نانوذرات پلی‌استایرن و گرافن، رفتار ترشوندگی سطح دگرگون شده و به آبران تغییر می‌یابد. تغییرات در انرژی سطح ناشی از جذب نانوذرات نیز، متقابلا سبب تغییرات گسترده در آرایش ممان دوقطبی‌ مولکول‌های آب نانوقطرات شکل گرفته بر روی سطح کوارتز می‌گردد.