Мета роботи - дослідити вплив гетероатомів на деформацію площин графенів, а також на утворення дефекту Стоуна - Уолеса (ДСУ). На сьогоднішній день актуальними є дослідження процесів, що відбуваються за участі нановуглецевих матеріалів. Зокрема при утворенні фулеренів, нанооніонів і ряду інших наноформ вуглецю найважливішу роль у викривленні спочатку плоских графенових листів і формуванні фулереноподібних структур у вигляді замкнених, каркасних, макромолекулярних утворень відіграють п'ятичленні вуглецеві цикли (пентагони) - дефекти гексагональної структури. Слід, проте, відзначити, що пентагони є далеко не єдиними чинниками спотворення плоскої структури графенових листів у шаруватих вуглецевих матеріалах. Аналогічну роль тією чи іншою мірою можуть відігравати деякі інші дефекти вуглецевої решітки (зокрема семичленні вуглецеві цикли та гетероатоми ряду неметалів із ковалентними радіусами, які перевищують радіус атома вуглецю). Згадані гетероатоми (насамперед Si, P, S) входять, як правило, до складу прекурсорів мінерального або рослинного походження та можуть вбудовуватися у вуглецеву решітку в процесі одержання вугілля. Оскільки викривлення плоскої вуглецевої сітки під впливом пентагонів і гептагонів є протилежними за напрямом, у випадку формування ДСУ має місце їх взаємна компенсація та збереження плоскої структури. Розрахунки проведено за допомогою квантово-хімічного моделювання допованих нанографенів кластерами різного розміру, складу та морфології, методом теорії функціонала густини (DFT) з обмінно-кореляційним функціоналом B3LYP, на основі розширеного валентно-розщепленого базису 6-31G(d) із повною оптимізацією геометрії кластерів у межах програмного комплексу Firefly. Встановлено, що гетероатоми неметалів із ковалентними радіусами, що перевищують радіус атома C, які зазвичай присутні у складі прекурсорів мінерального або рослинного походження, що використовуються для отримання піролізованих вуглецевих матеріалів, можуть відігравати істотну роль в енергетиці утворення ряду наноформ вуглецю, активованого вугілля та інших піролізованих наноструктурних вуглецевих матеріалів.

 Наукова періодика України 

---

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"