inrtu_ikpetrushenko_202212.pdf

• Петрушенко Игорь Константинович, к.х.н., ведущий научный сотрудник, Иркутский национальный исследовательский технический университет, руководитель.
• Шипицин Николай Викторович, инженер-исследователь, Иркутский национальный исследовательский технический университет, исполнитель.
• Петрушенко Константин Борисович, к.х.н., старший научный сотрудник, Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского СО РАН, исполнитель.

Фениновые нанотрубки, как чистые (PNT), так и N-легированные (NPNT), представляют собой уникальный новый класс нанотрубок с точной атомной структурой и регулярно расположенными порами на боковых стенках. В данной работе мы теоретически изучаем прохождение катионов щелочных металлов (M⁺ = Li⁺, Na⁺, K⁺) через поры PNT (P-поры) и NPNT (N-поры). Тщательный теоретический анализ механизма взаимодействия между M⁺ и обоими типами пор был проведена с помощью адаптированной к симметрии теории возмущений. Полученные энергетические барьеры (E_b) для движения М⁺ через поры составили 5,7, 23,2, 61,2 ккал/моль (P-пора) и 12,1, 28,4, 71,1 ккал/моль моль (N-пора) для Li⁺, Na⁺ и K⁺ соответственно. Установлено, что малые значения E_b для Li⁺ обусловлены очень умеренной величиной обменной энергии (E_ex). В то же время обменные взаимодействия влияют на более крупные катионы Na⁺ и K⁺ намного сидьнее. Величины энергии дисперсии (E_disp) не пренебрежимо малы только в одном случае K⁺. Индукционная и электростатическая энергии являются основными частями притягивающих взаимодействий. Прохождение М⁺ через пору N сопровождается большими значениями E_b за счет отрицательно заряженных областей у атомов N пор. Мы полагаем, что результаты, представленные в этой теоретической работе, проливают некоторый свет на природу взаимодействий между катионами щелочных металлов и порами боковых стенок новых типов нанотрубок, и они также могут принести пользу разработка новых применений таких трубок.

• Внутренний грант ИрНИТУ 03-ФПК-19 «Моделирование строения и свойств гетероструктур нитрид бора - графен для эффективной адсорбции водорода», руководитель - Петрушенко И.К.

• I.K.Petrushenko, K.B.Petrushenko, The passage of alkali metal cations through the pores in phenine and N-doped phenine nanotubes, Surfaces and Interfaces 31 (2022) 102083. DOI: 10.1016/j.surfin.2022.102083. Квартиль: Q1. IF: 4.837.