Нанорозмірні вуглецеві матеріали як адсорбери шкідливих для довкілля неорганічних оксидних сполук
Вантажиться...
Дата
2018
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
ВЦ НУБіП України
Анотація
Методом теоретичного моделювання проаналізовано
взаємодію між вуглецевими нанотрубками (ВНТ) конфігурації (3,3) і (5,5)
та молекулами двох типів: лінійні двоатомні молекули галогенідів
водню HX = HF, HCl, HBr і молекулярні хроматні оксианіони CrO42-.
Подібний теоретичний прогноз має важливе практичне значення,
оскільки дає змогу оцінити перспективи використання вуглецевих
нанотрубок для видалення зазначених молекул із газового середовища і
очистки, тим самим, довкілля, забрудненого промисловими відходами.
Розрахунки проводилися за допомогою програмного пакета
«Gaussian 03» із використанням теорії функціоналу густини за базисних
наборів сс-pVDZ (для атомів хрому та кисню) та 6-31G* (для решти
атомів) із нелокальним кореляційним функціоналом B3LYP.
Результати розрахунків свідчать про досить низькі значення енергій
зв'язку між адсорбованими молекулами HX (X = F, Cl, Br) та нелегованими
ВНТ, у межах від -0.07 до -0.2 еВ, тоді як легування бором дозволяє
посилити зв’язок до значень -2,13 еВ (система ВНТ(3,3)-В-HBr).
Дослідження взаємодії молекулярного аніона CrO42- із ВНТ обох
типів показали, що легування бором не сприяє зміцненню адсорбції
молекул. Вплив домішок азоту, навпаки, є позитивним і призводить до
зростання енергії зв'язку (у середньому на -3,6 еВ) порівняно з
нелегованими системами ВНТ-CrO42-.
Одержані дані сприяють розумінню механізмів адсорбції молекул
поверхнею вуглецевих нанотрубок та свідчать про можливість
практичного використання останніх для очистки матеріалів та
відходів промислового виробництва від шкідливих для людини забруднень, якими є галогеніди водню та сполуки, що містять
шестивалентний хром.
Опис
Ключові слова
вуглець, нанотрубка, адсорбція
Бібліографічний опис
Нанорозмірні вуглецеві матеріали як адсорбери шкідливих для довкілля неорганічних оксидних сполук / В.В. Бойко, С.Г. Неділько, В.І. Борисюк, Ю.А. Хижний // Науковий вісник НУБіП України. Серія : Техніка та енергетика АПК. - К. : ВЦ НУБіП України, 2018. - Вип. 283. - С. 247-255.