Atomic transport properties of ionic liquids

Yüksek Lisans TeziBu çalışmada ergimiş bakır halojenürlerin CuX (X=Cl,Br, I), bakır oksit (CuO), bakır sülfür (CuS) ve baryum bromür (BaBr) sistemlerinin yapısal ve atomik taşıma özellikleri araştırılmıştır. Ergimiş iki bileşenli karışımdaki iyonlar arası etkileşme potansiyelleri, katı iyon modeli ve polarize edilmiş iyon modellerinin (PIM) farklı \ud fonksiyonel formları ile hesaplanmıştır. Vashista – Rahman katı iyon model potansiyelinin iki farklı versiyonu ele alınmış; Tatlıpınar-Akdeniz-Pastore-Tosi (TAPT) tarafından parametrize edilen PIM potansiyeli bu tez çalışmasında yeniden düzenlenerek (MTAPT) tezde çalışılan sistemlere ilk kez uygulanmıştır. İncelenen sistemlerin kısmi statik yapı faktörleri, çiftler dağılım fonksiyonları sıvıhal integral teorilerinden Varyasyonel Hypernnetted Chain altındaki Hypernetted Chain yaklaşımı ile elde edilmiştir. Hesaplanan tüm yapısal özellikler, iyonlar arası çiftler etkileşme potansiyelleri ile birlikte sistemlerin atomik dinamik özelliklerinden ortalama kare yerdeğiştirme, hız oto korelasyon fonksiyonları, ve her bir iyonun karışımdaki self difüzyon katsayılarının hesaplanmasında giriş verileri olarak kullanılmıştır. Diğer taraftan, deneysel yapı faktörlerinden yola çıkarak yaklaşık ters dönüşüm formülü ile karışımdaki iyon çiftleri arasındaki etkileşmeleri tanımlayacak ters potansiyeller oluşturulmuştur. Elde edilen ters potansiyeller de dinamik yapı hesaplamalarında kullanılmıştır. Bu tezde incelenen iki bileşenli sistemlerinin hem direkt hem de ters yöntem ile hesaplanan yapısal, atomik dinamik ve transport özellikleri, kendi aralarında, deneysel sonuçlar, moleküler dinamik simülasyon sonuçları ve diğer teorik hesaplamalardan elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır.AbstractIn this work, the structural and atomic transport properties of cupper halides CuX(X=Cl,Br,I), cupper oxide (CuO), cupper sulfide and barium bromine (BaBr) systems have been investigated. Interionic interaction potentials in molten two component mixtures have been calculated with different functional forms of rigid ion \ud model (RIM) and polarizable ion model (PIM) potentials. While the two different versions of Vashista – Rahman (VR) RIM potential have been considered; the PIM potential which was parametrized by Tatlıpınar-Akdeniz-Pastore-Tosi as TAPT has been modified and first applied to these systems studied in this thesis. The partial structure factors and pair distribution functions have been obtained by using the Hypernetted Chain approximation (HNC). under Variational Hypernetted Chain (VMHNC) which is one of the liquid state theory The computed structural properties together with the inter ionic effective pair potentials have been used as input data for the calculation of atomic dynamic properties of the systems such as mean square displacements, velocity auto correlation functions, and diffusion coefficents of each ion in the mixture. On the otherhand, the inverse potential which defining interactions between the ion pairs in the mixture has been constructed from the experimental structure data using the approximate inversion formula. The constructed potential has been used as input for dynamic structure calculations. The structural, atomic dynamic and transport properties of the systems investigated in this thesis which are calculated using both direct and inverse method have been compared with each other and those obtained from experiments, molecular \ud dynamics and other theoretical calculations