Теоретическое исследование адсорбции некоторых азолов на поверхности графена

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Изучена адсорбция 1Н-пиразола, 1Н-имидазола и 1Н-1,2,4-триазола на поверхности однородного графена с помощью теории функционала плотности. Рассчитаны атомные заряды по методу Малликена для индивидуальных азолов, согласно которым электронная структура 1Н-имидазола с выраженным диполем является наиболее благоприятной для адсорбции на поляризуемом графене. Построены кривые потенциалов Леннард-Джонса, из которых найдены значения энтальпий адсорбции азолов. Оценены электронные возмущения, возникающие как изменения электронной плотности в ходе связывания с графеном. Проведено сравнение полученных результатов с литературными данными о характере адсорбции азолов на неполярных сорбентах. Отмечена необходимость учета распределения электронной плотности при объяснении механизма адсорбции на поверхности графена.

About the authors

О. И. Гриневич

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Author for correspondence.
Email: oksigrinevich@gmail.com
Russian Federation, Москва

А. К. Буряк

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Email: oksigrinevich@gmail.com
Russian Federation, Москва

References

  1. Arora P., Arora V., Lamba H.S. et al. // IJPSR. 2012. V. 3. No 9. P. 2947.
  2. Östman C.E., Colmsjö A.L. // Fuel. 1988. V. 67. March. P. 396.
  3. Kurbatova S.V., Kharitonova O.V., Finkel’shtein E.E. // Rus. J. of Phys. Chem. A. 2008. V. 82. No 11. P. 1932–1937. https://doi.org/10.1134/S003602440811023X.
  4. Попов М.С., Ульяновский Н.В. // Масс-спектрометрия. 2019. Т. 16. № 3. С. 205. https://doi.org/10.25703/MS.2019.16.36.
  5. Киселев А.В., Полотнюк Е.Б., Щербакова К.Д. // Докл. АН СССР. 1982. Т. 266. С. 892.
  6. Киселев А.В., Пошкус Д.П., Щербакова К.Д. // Журн. физ. химии. 1986. Т. 60. № 6. С. 1329–1343.
  7. Bobyleva M.S., Kiselev A.V., Kulikov N.S. et al. // Adsorption Science & Technology. 1985. V. 2. No 3. P. 165. https://doi.org/10.1177/026361748500200303.
  8. Zhuravleva I.L., Krikunova N.I., Golovnya R.V. // Rus. Chem. Bulletin. 1995. V. 44. No 2. P. 300.
  9. Golovnya R.V., Kuz’menko T.E., Zhuravleva I.L. // Ibid. 1999. V. 48. No 4. P. 726.
  10. Zhuravleva I.L., Kuz’menko T.E. // Ibid. 1999. V. 48. No 10. P. 1931.
  11. Golubović J., Protić A., Zečević M. et al. // Talanta. 2012. V. 100. P. 329–337. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2012.07.071.
  12. Motta M., Rice J.E. // Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science. 2022. V. 12. No 3. https://doi.org/10.1002/wcms.1580.
  13. Tsuneda T. Density Functional Theory in Quantum Chemistry Density Functional Theory in Quantum Chemistry. 1st ed. Tokyo: Springer Tokyo, 2014. https://doi.org/10.1007/978-4-431-54825-6.
  14. Nakada K., Ishii A. // Solid State Communications. 2011. V. 151. No 1. P. 13. https://doi.org/10.1016/j.ssc.2010.10.036.
  15. Peng B., Chen L., Que C. et al. // Scientific Reports. 2016. V. 6. No 1. P. 31920. https://doi.org/10.1038/srep31920.
  16. Tavassoli Larijani H., Darvish Ganji M., Jahanshahi M. // RSC Advances. 2015. V. 5. No 113. P. 92843–92857. https://doi.org/10.1039/C5RA16683G.
  17. Li B., Ou P., Wei Y. et al. // Materials. 2018. V. 11. No 5. P. 726. https://doi.org/10.3390/ma11050726.
  18. Qin W., Li X., Bian W.-W. et al. // Biomaterials. 2010. V. 31. No 5. P. 1007–1016. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2009.10.013.
  19. Wuest J.D., Rochefort A. // Chemical Communications. 2010. V. 46. No 17. P. 2923. https://doi.org/10.1039/b926286e.
  20. Voloshina E.N., Mollenhauer D., Chiappisi L. et al. // Chemical Physics Letters. 2011. V. 510. No 4–6. P. 220–223. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2011.05.025.
  21. Grinevich O.I., Volkov V.V., Buryak A.K. // Physical Chemistry Chemical Physics. Royal Society of Chemistry. 2022. V. 24. No 48. P. 29712. https://doi.org/10.1039/d2cp05096j.
  22. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Physical Review Letters. 1996. V. 77. No 18. P. 3865–3868. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865.
  23. Perdew J.P., Ruzsinszky A., Csonka G.I. et al. // Ibid.2008. V. 100. No 13. P. 136406. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.136406.
  24. Grimme S., Antony J., Ehrlich S. et al. // J. of Chemical Physics. 2010. V. 132. No 15. P. 154104. https://doi.org/10.1063/1.3382344.
  25. VandeVondele J., Hutter J. // Ibid.2007. V. 127. No 11. P. 114105. https://doi.org/10.1063/1.2770708.
  26. Goedecker S., Teter M. // Physical Review B — Condensed Matter and Materials Physics. 1996. V. 54. No 3. P. 1703–1710. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.1703.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences