کاربرد شبیه‌سازی کامپیوتری در کاتالیزورهای پلی‌اولفینی از نوع زیگلر-ناتا

نوع مقاله: تالیفی

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی و پلیمر دانشکده فنی مهندسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

2 عضو هیئت علمی پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

چکیده

شیمی محاسباتی شاخه‌ای از شیمی است که با استفاده از شبیه‌سازی رایانه‌ای سعی در حل مسایل شیمی دارد. در این روش فن‌های موجود در شیمی نظری مورد استفاده قرار می‌گیرد بطوریکه در آن از رایانه برای بررسی ساختار و خواص مولکول‌ها بهره می‌برند. نمونه‌هایی از این خواص شامل ویژگی‌های ساختاری، انرژی (برهم‌کنش)، توزیع بار الکترونی، ممان دوقطبی و فرکانس‌های ارتعاشی هستند. روش‌های شیمی محاسباتی از محدوده بسیار دقیق تا بسیار تقریبی را در بر می‌گیرد و عمدتاً شامل روش‌های آغازین و روش‌های نیمه‌تجربی هستند. روش آغازین به طور کامل از مکانیک کوانتومی و ثابت‌های فیزیکی استفاده می‌کند، در حالی که روش‌های نیمه‌تجربی از عامل‌های تجربی نیز بهره‌ می‌برند. در حالی که نتایج محاسبات به طور معمول تکمیل‌کننده‌ی اطلاعات به دست آمده از آزمایش‌های شیمیایی است، در برخی از موارد می‌تواند پدیده‌های شیمیایی که تاکنون مشاهده نشده و یا انجام آنها در آزمایشگاه امکان‌پذیر نیست، را پیش‌بینی نماید. به دلیل اهمیت ویژه شیمی محاسباتی در حل مسایل شیمیایی، به ویژه واکنش‌های کاتالیزوری، در این مقاله بدان توجه شده است. نخست در مورد روش‌های موجود در شیمی محاسباتی و نرم‌افزارهای مربوطه توضیحاتی ارائه می‌شود. سپس، به کاربرد این روش در واکنش‌های پلیمریزاسیون کاتالیزوری اولفین‌ها با استفاده از کاتالیزورهای زیگلر-ناتا که جزء مهمترین واکنش‌های شیمیایی شناخته شده هستند، پرداخته خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Application of computational modelling in Ziegler-Natta type polyolefin catalysts

نویسندگان [English]

  • Seyed Amin Mirmohammadi 1
  • naeimeh bahri-laleh 2
1 Department of Chemical & Polymer Engineering, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2 1Department of Polymerization Engineering, Iran Polymer and Petrochemical Institute, P.O. Box 14965/115, Tehran, Iran.
چکیده [English]

Computational chemistry is a branch of chemistry which uses computer simulation to assist in solving chemical problems. In this technique, the methods of theoretical chemistry, incorporated into efficient computer programs, are used in order to calculate the structures and properties of molecules. Examples of such properties are structural parameters, (interaction) energies, electronic charge distributions, dipoles and higher multiple moments and vibrational frequencies. Computational chemistry methods range from highly accurate to very approximate methods which mainly include Ab initio and semi-empirical methods. Ab initio methods are based entirely on quantum mechanics and basic physical constants. Other methods are called empirical or semi-empirical because they employ additional empirical parameters. While computational results normally complement the information obtained by chemical experiments, it can in some cases predict infeasible and undone chemical reactions. Due to the importance of computational chemistry in solving and predicting chemical reactions, especially catalytic reactions, this article is dedicated to this issue. First, the computational chemistry software and methods will be described in brief. Then, the application of computational chemistry in polymers is reviewed with special focus on Ziegler-Natta catalytic olefin polymerization reactions

کلیدواژه‌ها [English]

  • Zigler-Natta catalyst
  • DFT
  • olefin polymerization
  • quantum mechanics (QM) simulation
  • computational chemistry