Реєстраційний номер
0224U031873,
0123U102729
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Фазова поведінка іонних рідин у невпорядкованому просторовому обмеженні
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Пацаган Оксана Вадимівна, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
27-06-2024
Організація виконавець
Інститут фізики конденсованих систем Національної академії наук України
Опис етапу
Метою наукової роботи є розробка теорiї фазових переходiв iонних рiдин iз складною будовою молекулярних іонів в умовах невпорядкованого просторового обмеження, сформованого матрицею нерухомих частинок пористого матеріалу. Для її реалiзацiї, впродовж цього етапу, розроблено теоретичний підхід для опису термодинамічних властивостей іонної рідини у невпорядкованому пористому середовищі з молекулярними катіонами, представленими зарядженими жорсткими сфероциліндрами із зарядом, розміщеним на одному з кінців сфероциліндра. Підхід поєднує узагальнення теорії масштабної частинки і асоціативне середньосферичне наближення. Для системи «іонна рідина-матриця» отримано аналітичні вирази для вільної енергії, тиску і хімічних потенціалів, які містять внесок від системи відліку, представленої двокомпонентною сумішшю твердих сфероциліндрів і твердих сфер, що знаходиться у матриці невпорядкованих незаряджених твердих сфер та внесок від іонної підсистеми, представленої сумішшю вільних іонів та іонних пар, які перебувають у хімічній рівновазі згідно закону діючих мас. Отримано явний вигляд системи нелінійних рівнянь для визначення ступеня дисоціації іонів і параметра екранування Блюма. Використовуючи метод Монте-Карло, проведено серію комп’ютерного моделювання еквімолярної суміші позитивно заряджених твердих сфероциліндричних частинок (катіонів) та негативно заряджених сфер в об’ємі і в матриці різної пористості. Розраховано радіальні функції розподілу та ступені зв’язаності між катіонами і аніонами при різних густинах та температурах. Проведено порівняння із результатами теорії та аналогічними системами, де в ролі катіона взято гнучкі і жорсткі ланцюги еквівалентної довжини. Показано, що критична температура та критична густина в системах із сфероциліндричними катіонами знижуються із зменшенням пористості матриці та є нижчою ніж у випадку ланцюгових катіонів.
Опис продукції
Автори роботи
Гвоздь Тарас Валентинович
Головко Мирослав Федорович
Калюжний Юрій Володимирович
Кукаркін Назар Борисович
Пацаган Тарас Миколайович
Додано/оновлено в НРАТ
2024-06-27
