Tarkib Nanotubalar va ularning hosilalari va uglerodning kimyoviy xossalari

N66_15cl
N44_15cl
N33_15cl
N55_15cl
bir va ikkita H atomlarining xemisorbsiyasi uchun ko'rib chiqiladi. Uglerod atomini biriktirish uchun joylar
Mualliflik huquqi 2007 Amerika Kimyo Jamiyati)
54
ning H atomlari ko'rsatilgan (Dinadayalane va boshq.
(2007b) ma'lumotnomasining ruxsati bilan qayta nashr etilgan).
42-rasm 15 uglerodli qatlamli (3,3), (4,4), (5,5) va (6,6) kresloli SWCNTlarning tuzilmalari (15 cl)
TC Dinadayalane va J. Leszczynski
SWCNTlar Er D ESWCNTCnH – ESWCNT nEH formulasi yordamida hisoblab chiqilgan .
ikkita H atomining qo'shilishi uchun bir H kimyosorbsiyasidan ikki baravar ko'p
Vodorodning xemisorbsiyasi, agar Er qiymati bo'lsa , ekzotermik jarayondir
tor diametrli (3,3) va (4,4) SWCNTs holatlarida raqobat kuzatilmadi.
SWCNTs zigzag tipidagi nanotubalarning natijalaridan farq qiladi (Yang va boshq.
Reaksiya energiyasi Er ni vodorodning kimyosorbtsiya energiyasi deb ham hisoblash mumkin.
(5,5) va (6,6) SWCNTs holatlarida H(1,2) va H(1,4) qo'shilishi, lekin shunday
vodorod kimyosorbsiyasi. Kresloli SWCNTs bo'lsa, ikkitasining xemisorbsiyasi
atomlar 15 uglerod qatlamining (3,3) SWCNT holatida kimyosorbsiyalangan. Sifatida
vodorod atomlari muqobil pozitsiyalarda termodinamik jihatdan nisbatan kamroq afzaldir
salbiy (Dinadayalane va boshq.
2007b).
Ikki vodorod bo'lganda aylana C1C2 bog'lanishining uzilishini kuzatdik
Naycha uzunligini ko'paytirish reaktsiya energiyasiga sezilarli ta'sir ko'rsatdi
(Dinadayalane va boshq.
2007b).
Kreslo uchun H (1,3) ning eng kam pozitsiyali afzalligi
bu erda ESWCNTCnH vodorod-kimyosorbsiyalangan nanotubaning umumiy energiyasini bildiradi,
Kreslo yuzasida SWCNTlar yuqori ekzotermikdir. Reaksiya energiyasi
43 -rasmda bitta , shuningdek ikkita vodorod xemisorbtsiyalarining reaktsiyalari ko'rsatilgan
quvurlarning uzunligi va diametridan qat'i nazar, H (1,2) va H (1,2') qo'shimchalariga
mos ravishda toza nanotuba va vodorod atomining energiyalariga mos keladi.
H(1,3) qo'shilishidan tashqari. Bizning hisoblash tadqiqotimiz o'rtasidagi raqobatni aniqladi
n kimyosorblangan vodorod atomlari sonini va ESWCNT va EH ni ifodalaydi
C4
C4
C3
C1
C2
C2
C3
C3
C2
C2
C4
C1
C1
C2
C2
C4
C3
C2
C1
C2
Machine Translated by Google

-160
(4, 4) SWCNT
-100
-140
-140
(3, 3) SWCNT
-80
9 ta uglerod qatlamiga ega nanotubalar
(6, 6) SWCNT
-20
-120
(5, 5) SWCNT
-160
-120
(3, 3) SWCNT
-40
-60
H(1) H(1, 2ÿ) H(1, 2) H(1, 3) H(1, 4)
15 ta uglerod qatlamiga ega nanotubalar
-20
-40
-80
(5, 5) SWCNT
H(1) H(1, 2ÿ) H(1, 2) H(1, 3) H(1, 4)
(6, 6) SWCNT
(4, 4) SWCNT
-60
-100
Biroq, nanotubeni kesish mexanizmi aniq emas (Gu va boshq.
2002).
Hisoblash
tadqiqotida Bettinger reaktsiya energiyasining kuchli tebranishini kuzatdi
Chiral SWCNTlarda gidrogenatsiya uchun reaktivlik modeli bashorat qilingan (Ormsby
va King
2007).
Chiral SWCNTs bilan bog'liq tekshiruvlar zigzag va kresloli SWCNTlarga
qaraganda ancha qiyin, chunki bitta birlik hujayrada ko'plab atomlar mavjud; shuning
uchun ko'proq hisoblash resurslari talab qilinadi. Hisoblash tadqiqoti shuni ko'rsatdiki,
to'liq benzenoid (12,9) SWCNT gidrogenatsiyasi (12,7) va (12,8) SWCNTs
gidrogenatsiyasiga qaraganda sezilarli darajada kamroq energiya (har bir mol H2 uchun
8 kkal / mol) . 44). Bundan tashqari, ichki Clar qo'sh aloqasi yoki bog'lanishidagi
gidrogenatsiya tasodifiy tanlangan ichki bog'lanishlarga qaraganda ko'proq ekzotermik
ekanligi xabar qilindi. Boshqa polisiklik aromatik uglevodorodlar singari, aromatik
seksetlarni gidrogenlashdan ko'ra, qo'sh bog'larning gidrogenatsiyasi energiya jihatidan
afzaldir. Chiral SWCNTlarning chegara molekulyar orbitallari (HOMO va LUMO) qo'sh
bog'lanishlarda maksimal amplitudaga ega, bu Clar modeli kinetik reaktivlikni ham
bashorat qilishini ko'rsatadi. Shunday qilib, chegara molekulyar orbitallari chiral
SWCNTlarda gidrogenatsiya uchun qulay joylarni bashorat qilishda foydalidir (Ormsby
va King
2007).
2000-yillarning boshlarida eksperimentalistlar SWCNTlarning qisman ftorlanishi turli
uzunlikdagi nanotubalarni kesish uchun texnika sifatida ishlatilishi mumkinligini aniqladilar.
2006c;
Dinadayalane va boshqalar.
2007b).
Biz turli diametrli nanotubalarda H
kimyosorbsiyasini va kreslo SWCNTs yuzasida xemisorbsiyalangan ikkita vodorod
atomining pozitsiyasini kimyosorblangan vodorod atomlarining CH cho'zish chastotalari
bilan tavsiflash mumkinligini aniqladik (Dinadayalane va boshq.
2007b).
Har xil uzunlikdagi
(3,3) va (4,4) SWCNTsli H atomlarining kimyosorbtsiyasini tekshirishda biz nanotubka
uzunligini o'zgartirish vodorod kimyosorbtsiyasining reaktsiya energiyasiga va HOMO-
LUMO bo'shlig'iga sezilarli ta'sir ko'rsatishini aniqladik. toza va vodorod-
kimyosorbsiyalangan SWCNTs (Kaczmarek va boshq.
2007).
Uglerodning asosiy strukturaviy, elektron va kimyoviy xossalari...
55

Download 6,38 Mb.