بررسي جذب سطحي در نانوكامپوزيت هاي گرافن/ اكسيد گرافن- پليمرهاي تقويت شده به روش شبيه سازي ديناميك مولكولي واكنشي

A study on the Adsorption of Graphene/Graphene Oxide–reinforced Polymer Nanocomposites using Reactive Molecular Dynamics

در اين پژوهش، ميزان جذب سطحي پليمرهاي مزدوج بر گرافن/ اكسيد گرافن به روش شبيه سازي ديناميك مولكولي با ميدان نيروي واكنشي مورد تحقيق قرار گرفت. پليمرها عبارتند از پلي (3- هگزيل تيوفن) و پلي (فنوتيازين وينيلن) - پلي تيوفن. طول و عرض ورقه گرافني به ترتيب برابر با 95.196 آنگستروم و 54.164 آنگستروم است. ورقه هاي اكسيدگرافن با درصدهاي اكسيدشدگي متفاوت درنظر گرفته شدند. نتايج شبيه سازي ديناميك مولكولي ميزان جذب سطحي بيشتري را روي ورقه هاي اكسيد گرافن نسبت به ورقه گرافن نشان دادند؛ علاوه بر اين پلي (فنوتيازين وينيلن) - پلي تيوفن ميزان جذب سطحي بيشتري از پلي (3- هگزيل تيوفن) در بررسي با هر دو گروه عاملي هيدروكسي و اپوكسي نشان داده است. همچنين، برخي خواص ساختاري پليمرها مانند شعاع چرخشي پليمر و تابع توزيع شعاعي، در محل هاي واكنشي محاسبه شدند.

In this work, the amounts of the adsorption of conjugated polymers onto graphene/ graphene oxide were examined by reactive force-field molecular dynamics simulation. The polymers were poly(3-hexylthiophene) (P3HT) and poly(phenothiazine vinylene-polythiophene)(PTZV-PT). The length and width of the graphene sheet were 95.19 Å and 54.16 Å, respectively. The graphene oxide sheets with different oxidation percentages were considered. The molecular dynamics simulation results demonstrated a higher amount of adsorption onto graphene oxide sheets in comparison to graphene; furthermore, poly(phenothiazine vinylene-polythiophene) revealed a larger amount of adsorption in comparison with poly(3-hexylthiophene) in both functionalized groups of hydroxyl and epoxy. Also, some structural properties of polymers, such as radius of gyration of polymer and radial distribution function, were calculated at different reactive sites.