Карти розподілу молекулярного електростатичного потенціалу в дефектній вуглецевій нанотрубці типу (8,0): квантовохімічне дослідження

  • A. M. Datsyuk Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • M. I. Terebinska Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • V. V. Lobanov Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України

Анотація

Виходячи з хвильової функції, одержаної квантово-хімічними розрахунками властивостей вуглецевої нанотрубки типу (8,0) з дефектами вакансійного типу побудовано карти розподілу молекулярного електростатичного потенціалу (МЕСП) в площинах, що проходять через діаметр нанотрубки і перпендикулярно до нормалі проведеної через точковий дефект. Показано, що характер розподілу потенціалу є майже незмінний в усіх випадках розміщення вакансій: ззовні і всередині стінок вуглецевих нанотрубок наявні області від’ємних значень потенціалу, в той час як ділянки поблизу входу в нанотрубку характеризуються його позитивними значеннями. Розміщення дефектів поблизу порту вуглецевої нанотрубки (в першому гексагональному поясі) спричиняє значний (до 50%) ріст від’ємних значень МЕСП (від -20…-24 кДж/моль до -32…-34 кДж/моль) в середині ВНТ поблизу її порту. Такий вплив дефекту типу вакансії створює передумови для синтезу ВНТ з наперед заданими властивостями.

Посилання

Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature. – 1991. – V. 354. –     P. 56-58.

K. Tanaka, S. Iijima (Ed.), Carbon Nanotubes and Graphene, Elsevier, 2014, 458 p.

Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки // Успехи физ. наук. – 1997. – Т. 167, № 9. – С. 945-972.

Раков Э.Г. Методы получения углеродных нанотрубок // Успехи химии. – 2000. – Т. 69, № 1. – С. 41-59.

M.S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, P.C. Eklund, Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes, Academic Press, Mar 20, 1996 - Science - 965 p

S. Ghosh, V. Padmanabhan,  Adsorption of hydrogen on single-walled carbon nanotubes with defects // Diamond & Related Materials. - 2015. - V. 59. - P. 47-53.

C. Tabtimsai, S. Keawwangchai, N. Nunthaboot, V. Ruangpornvisuti, B. Wanno, J. Density functional investigation of hydrogen gas adsorption on Fe-doped pristine and Stone-Wales defected single-walled carbon nanotubes // Mol. Model. - 2012. - V. 18 (8). P. 3941-3949.

M.Canadija, J.Brnic Influence of Waviness and Vacancy Defects on Carbon Nanotubes Properties // Procedia Engineering. - 2015. - V. 100. - P. 213-219.

Дацюк А.М, Громовой Т.Ю., Лобанов В.В. Анализ свойств углеродных нанотрубок по картам распределения молекулярного электростатического потенциала // Теорет. эксперим. химия. – 2004. – Т. 40, № 5. – С. 269-272.

А.М. Дацюк Вплив точкового дефекту вуглецевої нанотрубки типу (8,0) на розподіл молекулярного електростатичного потенціалу в околі її порту // ФХТТ. -2015. - Т. 16, № 3, C. 515-519/

В.В. Лобанов, Ю.И Горлов., А.А Чуйко и др. Роль электростатических взаимодействий в адсорбции на поверхности твердых оксидов, К.: ВЕК +, 1999. – 240 с.

Stewart J.J.P., Optimization of Parameters for Semiempirical Methods IV: Extension of MNDO, AM1, and PM3 to more Main Group Elements // J. Mol. Model. – 2004. – V. 10. – P. 155-164.

Davidson E.R., Feller D. Basis set selection for molecular calculation // Chem. Rev. – 1986. – V. 86, N. 4. – P. 681-696.

A.A. Granovsky Firefly version 8.1.0.G, www http://classic.chem.msu.su/gran/firefly/index.html

А.М. Дацюк, И.Г. Сидоренко, В.В. Лобанов Mультиплетные состояния углеродных нанотрубок с открытыми портами: квантовохимические исследования // Химия, физика и технология поверхности. - 2007. - Т. 13. - С. 239-243.

Опубліковано
2015-09-09
Як цитувати
Datsyuk, A. M., Terebinska, M. I., & Lobanov, V. V. (2015). Карти розподілу молекулярного електростатичного потенціалу в дефектній вуглецевій нанотрубці типу (8,0): квантовохімічне дослідження. Поверхня, (7(22), 71-76. вилучено із https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/569
Розділ
Теорія хімічної будови і реакційної здатності поверхні.