"Квантово-химическое моделирование параметров взаимодействия молекул NO с ги-бридными структурами в виде тонких пленок фталоцианинов кобальта и железа с наночастицами золота, палладия, платины и иридия с диаметрами от 1 до 2 нм на поверхности". Павел Олегович Краснов, СФУ, ИНХ СО РАН, 23.1.2024
Состав коллектива
- Басова Тамара Валерьевна, доктор химических наук, профессор РАН, заведующая лабо-раторией, Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН.
- Бонегардт Дмитрий Владимирович, аспирант, Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН.
- Доровских Светлана Игоревна, кандидат химических наук, научный сотрудник, Инсти-тут неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН.
- Клямер Дарья Дмитриевна, кандидат химических наук, научный сотрудник, Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН.
- Краснов Павел Олегович, кандидат физико-математических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, Сибирский федеральный университет.
- Сухих Александр Сергеевич, кандидат физико-математических наук, научный сотруд-ник, Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН.
Аннотация
Посредством квантово-химического моделирования методом DFT BP86-D3/def2-SVP в программном пакете ORCA и топологического анализа полученных функций распределения электронной плотности, осуществленного в рамках теории QTAIM, была исследована природа химического связывания молекулы оксида азота (II) с тетрахлор- и тетрафторзамещенными фталоцианинами кобальта и железа через боковые атомы макроциклов. Показано, что основой данного взаимодействия является образование водородных и ван-дер-ваальсовых связей, а зна-чения энергии взаимодействия при переходе от одних соединений к другим коррелируют со значениями сенсорного отклика на NO соответствующих тонких пленок. Помимо этого, с по-мощью квантово-химических вычислений методом GFN1-xTB в программном пакете DFTB+ оценено распределение эффективных зарядов в гибридных соединениях, также рассматривае-мых в качестве материалов для создания сенсоров на оксид азота (II), на основе кубооктаэдри-ческих наночастиц Au, Ir, Pt и Pd на поверхностях тонких пленок фталоцианинов кобальта.
Финансовая поддержка
- Грант РНФ №21-73-10142 «Гибридные материалы на основе пленок фталоцианинов и наноча-стиц благородных металлов как активные слои химических сенсоров для диагностики заболеваний органов дыхания», руководитель – Доровских Светлана Игоревна, 2021-2024
Публикации
- Klyamer D., Shao W., Krasnov P., Sukhikh A., Dorovskikh S., Popovetskiy P., Li X., Basova T. Cobalt and iron phthalocyanine derivatives: effect of substituents on the structure of thin films and their sensor response to nitric oxide // Biosensors. 2023. V. 13. Article 484. (Импакт-фактор: 5,4).