Статья «СЕНСОРНАЯ АКТИВНОСТЬ ГРАНИЧНО-МОДИФИЦИРОВАННОЙ АМИНОГРУППОЙ УГЛЕРОДНОЙ НАНОТРУБКИ В ОТНОШЕНИИ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ, "Журнал неорганической химии"»

Работа посвящена теоретическому изучению сенсорной активности наносистемы на основе углеродной нанотрубки, модифицированной функциональной аминогруппой, в отношении некоторых металлических атомов и ионов. Расчеты проводились в рамках модели молекулярного кластера с использованием полуэмпирической схемы MNDO и теории функционала плотности DFT. Исследован механизм присоединения аминогруппы к открытой границе однослойных углеродных нанотруб типа “zig-zag”, обладающих цилиндрической симметрией, для образования химически активного сенсора на их основе. Определены основные геометрические и электронно-энергетические характеристики построенных систем. Изучено взаимодействие построенных таким образом сенсоров с атомами и ионами некоторых металлов: калия, натрия, лития. Моделировались процессы сканирования произвольных поверхностей, содержащих выбранные атомы или ионы, и по величинам энергий взаимодействия определялась активность зондовой системы “однослойная углеродная нанотрубка?+?аминогруппа” в отношении выбранных элементов, подлежащих инициализации. Анализ зарядового состояния системы установил, что реализуется механизм действия сенсора, в результате которого в полученной нанотубулярной системе, выступающей в качестве сенсорного зонда, изменяется число носителей заряда, обеспечивающее возникновение проводимости в системе. Присутствие металлических атомов может быть экспериментально зафиксировано изменением потенциала в зондовой системе на основе нанотрубки с функциональной группой. Выполненные теоретические исследования доказали возможность создания высокочувствительных сенсоров на основе наиболее перспективного на сегодняшний день наноматериала - углеродных нанотрубок, функционализированных активными химическими группами, в том числе аминогруппой NH2.