iic_sfu_pokrasnov_202601.pdf

• Басова Тамара Валерьевна, доктор химических наук, профессор РАН, заведующая лабораторией, Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН.
• Доровских Светлана Игоревна, кандидат химических наук, научный сотрудник, Институт 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.

В процессе работы были выполнены квантово-химические вычисления с целью интерпретации механизма хемосорбции молекул оксида азота (NO) на гетероструктурах, состоящих из пленок фталоцианина кобальта (CoPc), декорированных наночастицами Ir-IrO₂, а также для объяснения роли этих наночастиц в формировании сенсорного отклика. С использованием метода DFT в программном пакете OpenMX (версия 3.9) с функционалом PBE, коррекцией дисперсионного взаимодействия DFT-D3 и norm-conserving псевдопотенциалами были оптимизированы геометрии наночастиц Ir₁₄₇ и Ir₁₄₇-IrO₂, а также их комплексов с суперячейкой CoPc; дополнительно применялся метод SCC-DFTB в пакете DFTB+ (версия 24.1) для оценки эффективных зарядов в крупных системах. Расчеты показали, что при формировании гетероструктуры происходит перенос электронов от CoPc к наночастицам, что приводит к увеличению концентрации дырок и, соответственно, проводимости. Адсорбция NO усиливает этот эффект, особенно при взаимодействии с атомами Ir, однако именно наличие поверхностного слоя IrO₂ обеспечивает обратимость сенсорного отклика за счет более слабой связи NO с атомами кислорода. Полученные данные подтвердили механизм электронной сенсибилизации и объяснили экспериментально наблюдаемую высокую чувствительность и обратимость отклика на уровне единиц ppb.

• Грант РНФ №21-73-10142 «Гибридные материалы на основе пленок фталоцианинов и наноча-стиц благородных металлов как активные слои химических сенсоров для диагностики заболе-ваний органов дыхания», руководитель – Доровских Светлана Игоревна.

• Dorovskikh S.I., Klyamer D.D., Krasnov P.O., Shutilov R.A., Nasimov D.A., Prosvirin I.P., Volchek V.V., Zharkov S.M., Khubezhov S.A., Morozova N.B., Basova T.V. Ultrafine Ir-IrO2 nanoparticles for decoration of cobalt phthalocyanine films as an active component for highly sensitive detection of nitric oxide. Materials Science and Engineering B 314, 118074 (2025). https://doi.org/10.1016/j.mseb.2025.118074. Импакт-фактор: 4.6.