Видалення та моніторинг молекулярних комплексів хроматів Li, Na, K, Zn, Cd, Hg за допомогою легованих вуглецевих нанотрубок: розрахункові дослідження у формалізмі ТФГ

Автори В. Борисюк1, С. Неділько1, Ю. Хижний1, A. Шийчук2
Приналежність

1Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 64/13, 01033 Київ, Україна

2Вроцлавський університет, вул. Жоліо-Кюрі, 14, 50-383 Вроцлав, Польща

Е-mail borysyukviktor@gmail.com
Випуск Том 10, Рік 2018, Номер 5
Дати Одержано 05.09.2018; у відредагованій формі 24.10.2018; опубліковано online 29.10.2018
Посилання В. Борисюк, С. Неділько, Ю. Хижний, A. Шийчук, Ж. нано- електрон. фіз. 10 № 5, 05042 (2018)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.10(5).05042
PACS Number(s) 68.43.Bc, 31.15.ae
Ключові слова Електронна структура (13) , Шестивалентний хром, Хромат (3) , Леговані вуглецеві нанотрубки, Адсорбція (15) .
Анотація

Розраховано електронні структури та адсорбційні характеристики молекулярних аніонів CrO42-, молекулярних комплексів MI2CrO4 (MI = Li, Na, K) та MIICrO4 (MII = Zn, Cd, Hg) на поверхні нелегованого та легованого бором чи азотом фрагмента (5,5) вуглецевої нанотрубки (ВНТ) в наближенні теорії функціоналу електронної густини (ТФГ). Розраховано і проаналізовано між’ядерні відстані в адсорбованих станах, енергії зв'язку та значення електронних зарядів, що переносяться з адсорбентів на вуглецеві нанотрубки. З’ясовано, що матеріали на основі як нелеговані, так і леговані бором або азотом вуглецевих нанотрубок можуть утворювати стійкі конфігурації з молекулярними комплексами MIICrO4 (MII = Zn, Cd, Hg). Леговані бором вуглецеві нанотрубки зв’язуються з комплексами MI2CrO4 (MI = Na, K). Одержані результати вказують на те, що леговані вуглецеві нанотрубки є перспективними матеріалами для видалення відповідних молекулярних сполук хроматів. Ані нелеговані, ні B/N- леговані ВНТ не будуть ефективно адсорбувати молекулярні комплекси Li2CrO4. Розраховані зміни електронних зарядів досліджених сполук хроматів вказують на те, що матеріали на основі нелегованих вуглецевих нанотрубок є перспективними для розробки газових сенсорів комплексів MIICrO4 (MII = Zn, Cd, Hg), однак вони не є перспективними для резистивних сенсорів сполук MI2CrO4 (MI = Li, Na, K).

Перелік посилань