i
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
NGUYỄN THÀNH ĐƢỢC
TÍNH TOÁN CÂN BẰNG LỎNG-HƠI CỦA Ar, N2, Cl2,
CO BẰNG PHƢƠNG PHÁP HÓA LƢỢNG TỬ VÀ
MÔ PHỎNG TOÀN CỤC MONTE CARLO
Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý
Mã số: 944.01.19
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
PGS.TS. PHẠM VĂN TẤT
PGS.TS. TRẦN DƢƠNG
HUẾ, NĂM 2020
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là nghiên cứu của riêng Tôi dưới sự hướng dẫn của
PGS.TS. Phạm Văn Tất và PGS.TS. Trần Dương. Các số liệu và kết quả nêu
trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong luận văn, luận án
khoa học khác.
Luận án được thực hiện tại Trường Đại học Khoa Học – Đại học Huế.
Chưa từng có kết quả nghiên cứu tương tự được công bố dưới bất cứ hình
thức nào trước khi thực hiện luận án. Một phần kết quả của công trình này đã
được công bố trên: Tạp Chí Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn Lâm Khoa
học và Công nghệ, Tạp chí Hóa học - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ,
Tạp chí SmartScience, Tạp chí Đại học Huế, Tạp chí Khoa học và Công nghệ
- Trường Đại học Khoa học – Đại học Huế.
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Thành Đƣợc
iii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận án trước hết Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến
PGS.TS. Phạm Văn Tất- Trường Đại học Hoa Sen; PGS. TS. Trần Dương-
Trường Đại học Sư Phạm Huế đã giao đề tài, hướng dẫn trực tiếp và truyền
đạt những kinh nghiệm và kiến thức quý báu, tận tình chỉ dẫn, động viên và
tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ Tôi hoàn thành luận án này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến GS.TS. Trần Thái Hòa, PGS.TS.
Hoàng Thái Long, PGS.TS. Đinh Quang Khiếu, PGS.TS. Nguyễn Thị Ái
Nhung, TS. Lê Thị Hòa - Khoa Hóa, Trường Đại học Khoa Học Huế. Các
Thầy Cô đã giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình Tôi học tập tại trường.
Tôi xin gửi lời cảm ơn các Thầy Cô trong Khoa Hóa, các Thầy Cô trong
Phòng Sau đại học và Ban Giám hiệu Trường Đại học Khoa Học Huế đã cho
phép và tạo mọi thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và tất cả bạn bè đồng
nghiệp đặc biệt là anh TS. Nguyễn Tiến Dũng, chị Trần Thanh Nhung và em
Lê Văn Phi Long đã động viên, giúp đỡ cho tôi hoàn thành luận án này.
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Thành Đƣợc
iv
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT..................................................................... ix
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ x
DANH MỤC CÁC HÌNH ...................................................................................... xii
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................ 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 4
1.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT LƢỢNG TỬ .................................................................. 4
1.1.1. Phƣơng pháp tƣơng quan electron ............................................................ 4
1.1.1.1. Phương pháp gần đúng Hartree-Fock (HF) .......................................... 4
1.1.1.2. Phương pháp nhiễu loạn Möller-Plesset (MP) ...................................... 6
1.1.1.3. Lý thuyết nhóm cặp (Coupled Cluster Theory) ...................................... 7
1.1.2. Mô hình COSMO ........................................................................................ 8
1.1.2.1. Lý thuyết mô hình COSMO .................................................................... 8
1.1.2.2. Mật độ điện tích sigma ......................................................................... 10
1.1.2.3. Tính toán cân bằng lỏng-hơi ................................................................ 11
1.2. CÁC BỘ HÀM CƠ SỞ .................................................................................... 12
1.3. CÁC HÀM THẾ TƢƠNG TÁC LIÊN PHÂN TỬ ....................................... 13
1.3.1. Tƣơng tác tĩnh điện ................................................................................... 13
1.3.2. Hàm thế tƣơng tác liên phân tử ............................................................... 13
1.3.2.1. Hàm thế Lennard – Jones .................................................................... 15
1.3.2.2. Hàm thế Morse ..................................................................................... 15
1.3.2.3. Hàm Damping ...................................................................................... 16
1.3.2.4. Hàm thế tương tác liên phân tử ........................................................... 17
1.4. CÁC PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI (EOS) ............................................ 17
v
1.4.1. Phƣơng trình trạng thái virial ................................................................. 17
1.4.2. Phƣơng trình trạng thái Peng – Robinson (PR-EOS) ........................... 18
1.4.3. Phƣơng trình trạng thái Deiters (D-EOS) .............................................. 19
1.5. HỆ SỐ VIRIAL BẬC HAI .............................................................................. 20
1.5.1. Hệ số virial cổ điển .................................................................................... 20
1.5.2. Hệ số virial hiệu chỉnh lƣợng tử ............................................................... 20
1.6. MÔ PHỎNG TOÀN CỤC GIBBS MONTE CARLO (GEMC) .................. 21
1.6.1. Kỹ thuật mô phỏng GEMC ...................................................................... 21
1.6.2. Phƣơng trình tính toán tính chất nhiệt động .......................................... 23
1.6.3. Ý nghĩa thực tiễn của cân bằng lỏng-hơi ................................................ 24
1.7. PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN CHÍNH ........................................................... 25
1.8. MẠNG THẦN KINH NHÂN TẠO ................................................................ 26
1.8.1. Giới thiệu về mạng thần kinh nhân tạo................................................... 26
1.8.2. Mô hình mạng thần kinh nhân tạo .......................................................... 28
1.8.3. Các kiểu mô hình mạng thần kinh nhân tạo .......................................... 28
1.8.4. Luyện mạng ............................................................................................... 29
1.8.5. Ứng dụng mạng thần kinh nhân tạo ....................................................... 29
1.9. CÁC THUẬT TOÁN TỐI ƢU ........................................................................ 30
1.9.1. Thuật toán Levenberg-Marquardt .......................................................... 30
1.9.2. Thuật toán di truyền ................................................................................. 31
1.9.3. Thuật toán tích phân ................................................................................. 32
1.10. CÁC CÔNG THỨC ĐÁNH GIÁ SAI SỐ .................................................... 32
Chƣơng 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................... 33
2.1. SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT CỦA QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU ......................... 33
