Доклады о будущих и современных технологиях

КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ФУНКЦИОНАЛИЗАЦИИ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК

В. О. Белова, Д. А. Базлов, А. В. Цивов

Научный руководитель - В. Ю. Орлов, д-р хим. наук, профессор

Ярославский государственный университет им. П. Г.Демидова

Одним из способов функционализации структуры углеродных нанот­рубок является их химическая модификация за счет создания дополни­тельных ковалентных связей (формирование на поверхности объекта раз­личных функциональных групп).

Функционализация достигается при проведении реакций окисления нанотрубки с последующим образованием на ее поверхности (в боковой части и в центре трубки) карбоксильных, карбонильных, гидроксильных, при взаимодействии с ароматическими и гетероароматическими соедине­ниями. Это позволяет при сохранении базовых свойств нанообъекта полу­чить набор новых химических характеристик, и делает возможной даль­нейшую модификацию по введенной функциональной группе. Поэтому изучение структуры функционализированных углеродных нанотрубок яв­ляется наиболее перспективным и актуальным процессом в развитии нано­химии.

Было проведено исследование фрагментов одностенных углеродных нанотрубок полуэмпирическими квантово-химическим методами РМ3 и РМ7 с использованием программы Морас 2012 со следующими парамет­рами: тип структуры углеродной нанотрубки - ашсЬаіг, диаметр от 10,7 до

О о

20,2 А, длина фрагментов 20 А.

В результате компьютерного моделирования получены оптимизиро­ванные энергетические и геометрические параметры исследуемых струк­тур, рассчитаны полные энергии и установлен характер распределения за­рядовой плотности при формирования систем «нанообъект - функцио­нальная группа», соответствующих процессам функционализации угле­родных нанотрубок.