Calcul Des Propriétés Thermodynamiques Et Structurales Des Hydrates Clathrates

Résumé: Ce mémoire s’articule autour de quatre chapitres. Le premier chapitre nous permettra de situer le contexte historique et scientifique des hydrates. Nous y présenterons une revue bibliographique sur les structures et la thermodynamique des hydrates de gaz. Le deuxième chapitre sera consacré à la description des méthodes employées. Nous décrirons les différentes étapes de base et méthodes de calcul concernant d’une part l’étude quantique et d’autre part l’étude de dynamique moléculaire. Dans le troisième chapitre nous aborderons, par des calculs quantique, l’optimisation globale des énergies minimum des structures des différentes molécules mises en jeu dans notre étude. Dans une seconde étape nous mettrons à contribution les résultats obtenus d’optimisation par une étude de dynamique moléculaire classique afin d’obtenir des informations supplémentaires sur les structures. Cette étude nous permettra de calculer les différentes propriétés thermodynamiques, de structures et de transport ainsi que l’étude des conditions de stabilité de l’hydrate de méthane et des autres molécules invitées dans des clusters d’eau. Les deux principaux clusters d’eau qui feront partie de notre étude sont le dodécahédron régulier et le dodécahédron irrégulier. Le quatrième chapitre sera consacré à l’exploitation des résultats qui serons comparé à d’autres obtenus à partir de données expérimentales ou obtenus à partir d’autres bases de calcul, tant du point de vue optimisation d’énergie que du point de vue propriétés thermodynamiques.

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