Комплексоутворення між двошаровими карбоновими нанотрубками та біс(циклопентадієніл)нікелем за типом «гість–хазяїн»
Unique physical properties of multi-walled nanosystems have been the subject of keen interest lately. Their specific energy-band structures with a zero band gap and linear dependence of electron and hole energy spectrum on the wave-vector cause the electric charges to behave like relativist particle...
Gespeichert in:
| Datum: | 2016 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2016
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/391 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543879914848256 |
|---|---|
| author | Mykhailenko, O. V. |
| author_facet | Mykhailenko, O. V. |
| author_sort | Mykhailenko, O. V. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:15:34Z |
| description | Unique physical properties of multi-walled nanosystems have been the subject of keen interest lately. Their specific energy-band structures with a zero band gap and linear dependence of electron and hole energy spectrum on the wave-vector cause the electric charges to behave like relativist particles with zero effective mass. Anomalous transportation and field effects open a wide prospect of their applying in nanoelectronics. Such nanostructures are assumed to be promising spintronics materials due to the long electron free path, weak spin-orbital interaction and the long spin scattering. What is more, the chemical or physical modification of multi-walled nanosystems enables to reveal their new extraordinary features. Thus, intercalation with molecules allows to change the Fermi level position, relative electron and hole concentration without considerable changes in energy-band structure of source nanomaterials. On the other hand, unique optical, electrical and magnetic, and also biological behaviour of cyclopentadienyl complexes stimulates creation on their base of intercalates with multi-walled CNT, since the capability of these complexes to coordinate with MWCNT allows to obtain new materials as effective elements for photo- and magnetosensitive devices, drug delivery, imaging and therapy, as well to use these materials as an antidetonant in motor and aviation fuels. By employing the methods of MM+, РМ3 and Monte-Carlo, there has been studied the positioning of molecules of bis(cyclopentadienyl)nickel in a double-walled (5,5)@(10,10) carbon nanotube depending on intercalate concentration and intercalation temperature. The temperature increase (over ~455 K) causes gradual bond ruining followed by extrusion of interwall intercalate. Further temperature increase up to 620 K is characterised with intercalate external surface desorption, stabilising the whole system and keeping the interwall intercalate only. There have been calculated the UV-spectra for (5,5)@(10,10) DWCNT depending on the intercalate concentration as well as an association constant of the system which makes 36,2 l·mol-1. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:32:42Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-391 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:39Z |
| publishDate | 2016 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-3912022-06-29T10:15:34Z Peculiarities of «host–guest» complexation between double-walled carbon nanotubes and bis(cyclopentadienyl)nickel Комплексообразование между двухслойными углеродными нанотрубками и бис(циклопентадиенил)никелем по типу «гость–хозяин» Комплексоутворення між двошаровими карбоновими нанотрубками та біс(циклопентадієніл)нікелем за типом «гість–хазяїн» Mykhailenko, O. V. intercalation bis(cyclopentadienyl)nickel double-walled carbon nanotube “host-guest” complex інтеркалювання біс(циклопентадієніл)нікель двошарова карбонова нанотрубка комплекс типу «гість-хазяїн» интеркалирование бис(циклопентадиенил)никель двухслойная углеродная нанотрубка комплекс типа «гость-хозяин» Unique physical properties of multi-walled nanosystems have been the subject of keen interest lately. Their specific energy-band structures with a zero band gap and linear dependence of electron and hole energy spectrum on the wave-vector cause the electric charges to behave like relativist particles with zero effective mass. Anomalous transportation and field effects open a wide prospect of their applying in nanoelectronics. Such nanostructures are assumed to be promising spintronics materials due to the long electron free path, weak spin-orbital interaction and the long spin scattering. What is more, the chemical or physical modification of multi-walled nanosystems enables to reveal their new extraordinary features. Thus, intercalation with molecules allows to change the Fermi level position, relative electron and hole concentration without considerable changes in energy-band structure of source nanomaterials. On the other hand, unique optical, electrical and magnetic, and also biological behaviour of cyclopentadienyl complexes stimulates creation on their base of intercalates with multi-walled CNT, since the capability of these complexes to coordinate with MWCNT allows to obtain new materials as effective elements for photo- and magnetosensitive devices, drug delivery, imaging and therapy, as well to use these materials as an antidetonant in motor and aviation fuels. By employing the methods of MM+, РМ3 and Monte-Carlo, there has been studied the positioning of molecules of bis(cyclopentadienyl)nickel in a double-walled (5,5)@(10,10) carbon nanotube depending on intercalate concentration and intercalation temperature. The temperature increase (over ~455 K) causes gradual bond ruining followed by extrusion of interwall intercalate. Further temperature increase up to 620 K is characterised with intercalate external surface desorption, stabilising the whole system and keeping the interwall intercalate only. There have been calculated the UV-spectra for (5,5)@(10,10) DWCNT depending on the intercalate concentration as well as an association constant of the system which makes 36,2 l·mol-1. Используя методы молекулярной механики ММ+, полуэмпирического квантово-химического РМ3 и Monte-Carlo, исследован характер размещения молекул бис(циклопентадиенил)никеля в двухслойной (5,5)@(10,10) углеродной нанотрубке (ДУНТ) в зависимости от концентрации интеркалята и температуры интеркалирования. С увеличением температуры (выше ~455 K) происходит последовательное разрушение образованных связей с экструзией межтрубного интеркалята. Последующее увеличение температуры до 620 K характеризуется внешнеповерхностной десорбцией интеркалята и стабилизирует исследованную систему в целом, сохраняя при этом только внутритрубный интеркалят. Рассчитаны УФ-спектры (5,5)@(10,10) ДУНТ в зависимости от концентрации интеркалята и найдена константа ассоциации системы (36.2 л·моль-1). З використанням методів молекулярної механіки ММ+, напівемпіричного квантово-хімічного РМ3 та Monte-Carloдосліджено характер розташування молекул біс(циклопентадієніл)нікелю у двошаровій (5,5)@ (10,10) карбоновій нанотрубці (ДКНТ) залежно від концентрації інтеркаляту і температури інтеркалювання. Зі зростанням температури (понад ~455 K) відбувається поступове руйнування утворених зв’язків з екструзією міжтрубного інтеркаляту. Подальше підвищення температури до 620 K характеризується зовнішньоповерхневою десорбцією інтеркаляту та врешті-решт стабілізує досліджувану наносистему загалом, зберігаючи лише внутрішньотрубний інтеркалят. Розраховано УФ-спектри (5,5)@(10,10) ДКНТ залежно від концентрації інтеркаляту та визначено константу асоціації системи, яка становить 36.2 л·моль-1. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2016-08-01 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/391 10.15407/hftp07.03.330 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 7 No. 3 (2016): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 330-336 Химия, физика и технология поверхности; Том 7 № 3 (2016): Химия, физика и технология поверхности; 330-336 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 7 № 3 (2016): Хімія, фізика та технологія поверхні; 330-336 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp07.03 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/391/388 Copyright (c) 2016 O. V. Mykhailenko |
| spellingShingle | інтеркалювання біс(циклопентадієніл)нікель двошарова карбонова нанотрубка комплекс типу «гість-хазяїн» Mykhailenko, O. V. Комплексоутворення між двошаровими карбоновими нанотрубками та біс(циклопентадієніл)нікелем за типом «гість–хазяїн» |
| title | Комплексоутворення між двошаровими карбоновими нанотрубками та біс(циклопентадієніл)нікелем за типом «гість–хазяїн» |
| title_alt | Peculiarities of «host–guest» complexation between double-walled carbon nanotubes and bis(cyclopentadienyl)nickel Комплексообразование между двухслойными углеродными нанотрубками и бис(циклопентадиенил)никелем по типу «гость–хозяин» |
| title_full | Комплексоутворення між двошаровими карбоновими нанотрубками та біс(циклопентадієніл)нікелем за типом «гість–хазяїн» |
| title_fullStr | Комплексоутворення між двошаровими карбоновими нанотрубками та біс(циклопентадієніл)нікелем за типом «гість–хазяїн» |
| title_full_unstemmed | Комплексоутворення між двошаровими карбоновими нанотрубками та біс(циклопентадієніл)нікелем за типом «гість–хазяїн» |
| title_short | Комплексоутворення між двошаровими карбоновими нанотрубками та біс(циклопентадієніл)нікелем за типом «гість–хазяїн» |
| title_sort | комплексоутворення між двошаровими карбоновими нанотрубками та біс(циклопентадієніл)нікелем за типом «гість–хазяїн» |
| topic | інтеркалювання біс(циклопентадієніл)нікель двошарова карбонова нанотрубка комплекс типу «гість-хазяїн» |
| topic_facet | intercalation bis(cyclopentadienyl)nickel double-walled carbon nanotube “host-guest” complex інтеркалювання біс(циклопентадієніл)нікель двошарова карбонова нанотрубка комплекс типу «гість-хазяїн» интеркалирование бис(циклопентадиенил)никель двухслойная углеродная нанотрубка комплекс типа «гость-хозяин» |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/391 |
| work_keys_str_mv | AT mykhailenkoov peculiaritiesofhostguestcomplexationbetweendoublewalledcarbonnanotubesandbiscyclopentadienylnickel AT mykhailenkoov kompleksoobrazovaniemeždudvuhslojnymiuglerodnyminanotrubkamiibisciklopentadienilnikelempotipugostʹhozâin AT mykhailenkoov kompleksoutvorennâmíždvošarovimikarbonoviminanotrubkamitabísciklopentadíênílníkelemzatipomgístʹhazâín |