ПОВЕРХНОСТНО-МОДИФИЦИРОВАННЫЕ НИТРОГРУППОЙ
БОРОУГЛЕРОДНЫЕ BC5 НАНОТРУБКИ
КАК ЭЛЕМЕНТ СЕНСОРНОГО УСТРОЙСТВА:
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Ирина Владимировна Запороцкова
Доктор физико-математических наук, профессор, директор института приоритетных технологий,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Евгений Сергеевич Дрючков
Ассистент кафедры судебной экспертизы и физического материаловедения,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Мария Федоровна Чешева
Ассистент кафедры судебной экспертизы и физического материаловедения,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Дарья Александровна Звонарева
Ассистент кафедры судебной экспертизы и физического материаловедения,
Волгоградский государственный университет
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
просп. Университетский, 100, 400062 г. Волгоград, Российская Федерация
Аннотация. Проблема модификации бороуглеродных нанотрубок (БУНТ) функциональными группами актуальна в связи с интенсивным развитием наноиндустрии, в частности, нано- и микроэлектроники. Так, например, модифицированная нанотрубка может быть использована в качестве элемента сенсорного устройства для обнаружения микроколичеств различных веществ, в частности, металлов, входящих в состав солей и щелочей. В работе обсуждается возможность создания высокоэффективного сенсора, использующего в качестве чувствительного элемента однослойные бороуглеродные нанотрубки, поверхностность которых модифицирована функциональной нитрогруппой -NO2. Выполнены квантово-химические исследования процесса присоединения нитрогруппы к внешней поверхности однослойной БУНТ типа (6, 6), доказавшие
возможность модифицирования БУНТ и образование связи между группой -NO2 и атомом углерода поверхности нанотрубки. Представлены результаты компьютерного моделирования процесса взаимодействия поверхностно-модифицированной бороуглеродной нанотрубки с атомами щелочных металлов (литий, натрий, калий). Исследовано сенсорное взаимодействие модифицированной бороуглеродной наносистемы с выбранными атомами металлов, доказавшее возможность проведения идентификации этих атомов с использованием нанотубулярной системы, которая может выступать в качестве элемента сенсорного устройства. При взаимодействии с атомами щелочных металлов в комплексе «БУНT+NО2» увеличивается число основных носителей, обусловленное переносом электронной плотности от атомов металла к модифицированной БУНТ.
Результаты, излагаемые в данной статье, были получены с использованием модели
молекулярного кластера и расчетного метода DFT c обменно-корреляционным функционалом B3LYP (валентно-расщепленный базисный набор 6-31G).
Ключевые слова: бороуглеродная нанотрубка, сенсорные свойства, функциональная нитрогруппа, модель молекулярного кластера, щелочные металлы, теория функционала плотности, квантово-химические исследования.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
 1_Zaporotskova_i_dr.pdfURL: https://ti.jvolsu.com/index.php/ru/component/attachments/download/779 | 255 Скачивания |  |