بررسی شاخص‌های توپولوژیکی نوع سمبور در ساختارهای نانولوله‌های تیتانیا

نویسندگان

1 دانشگاه گلستان

2 گروه ریاضی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد استهبان

doi
چکیده

در مدل‌های رابطه کمی ساختار-ویژگی (QSPR)، تکنیک‌های نظریه گراف برای کشف ارتباط بین خواص فیزیکی-شیمیایی ترکیبات شیمیایی و خواص ساختار مولکولی آنها استفاده می‌شود. شاخص‌های توپولوژیکی به عنوان ابزار ارزشمندی برای پیش‌بینی خواص ترکیبات شیمیایی و برای توسعه مطالعات QSPR استفاده می‌شوند. نانولوله‌های تیتانیا نقش مهمی در علم مواد دارند و کاربردهای عملی در مواد کاتالیزوری، حسگرهای گاز، دستگاه‌های زیست پزشکی و سلول‌های خورشیدی پیدا می‌کنند. در این مقاله، شاخص‌های توپولوژیکی نوع سمبور در یک کلاس نامتناهی از نانولوله‌های تیتانیا با استفاده از روش افراز یال در مدل‌سازی نظریه گراف محاسبه شد. نتایج در این مطالعه نشان می‎‌دهد که در بین شاخص‌های توپولوژیکی نوع سمبور، شاخص تغییر یافته سمبور و شاخص بیضوی سمبور به‌ترتیب کمترین و بیشترین مقدار را برای گراف مولکولی نانولوله‌های تیتانیا دارا می‌باشند. همچنین، در بین شاخص‌های ضربی سمبور در ساختار نانولوله‌های تیتانیا، کمترین و بیشترین مقدار به‌ترتیب مربوط به شاخص ضربی تغییر یافته سمبور و شاخص ضربی افزایش یافته سمبور می‌باشد. به‌علاوه، با استفاده از مدل‌سازی QSPR، قدرت پیش‌بینی شاخص‌های نوع سمبور برای خواص فیزیکی-شیمیایی هیدروکربن‌های بنزوئیدی با استفاده از مدل رگرسیون خطی بررسی شد. نتایج در این مطالعه نشان می‌دهد که شاخص معکوس سمبور بهترین شاخص برای پیش‌بینی نقطه جوش، آنتالپی تبخیر، نقطه اشتعال و حجم مولی است، در حالی‌که شاخص افزایش‌یافته سمبور بهترین پیش‌بینی کننده برای شکست مولی و قطبش‌پذیری مولکول‌های هیدروکربن‌های بنزوئیدی می‌باشد. نتایج در این مقاله، بینش‌های ارزشمندی را در مورد ویژگی‌های ساختار نانولوله‌های تیتانیا ارائه می‌دهد و به پیشرفت شاخص‌های توپولوژیکی برای پیش‌بینی رفتار سایر ترکیبات شیمیایی کمک می‌کند.