Компьютерное моделирование сложных нанокомпозитов AgI|Si3O6 в одностенных углеродных нанотрубках

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом молекулярной динамики проведено моделирование гетеронаноструктур, образующихся при заполнении иодидом серебра и наночастицами оксида кремния одностенных углеродных нанотрубок типа “кресло” (12,12). Результаты компьютерного моделирования показывают, что в таких трубках возможно образование устойчивых наноструктурированных “внутренних нанокомпозитов” с включениями AgI и кластеров оксида кремния различной конфигурации. Кластеры Si3O6 линейного и планарного типа в различной степени влияют на подвижность ионов серебра в исследуемых сложных гетеронаноструктурах AgI|Si3O6@ОСУНТ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Петров

Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.petrov@spbu.ru

Институт химии

Россия, Санкт-Петербург

И. В. Мурин

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: a.petrov@spbu.ru

Институт химии

Россия, Санкт-Петербург

А. К. Иванов-Шиц

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники НИЦ “Курчатовский институт”

Email: a.petrov@spbu.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Mekuye B., Abera B. // Nano Select. 2023. V. 4. P. 486. https://doi.org/10.1002/nano.202300038
  2. Baig N., Kammakakam I., Falath W. // Mater. Adv. 2021. V. 2. P. 1821. https://doi.org/ 10.1039/d0ma00807a
  3. Saleh H.M., Hassan A.I. // Sustainability. 2023. V. 15. № 14. P. 10891. https://doi.org/10.3390/su151410891
  4. Rizvi M., Gerengi H., Gupta P. // ACS Symp. Ser. 2022. V. 1418. P. 1. https://doi.org/10.1021/bk-2022-1418.ch001
  5. Rao R., Pint C.L., Islam A.E. et al. // ACS Nano. 2018. V. 12. P. 11756. https://doi.org/10.1021/acsnano.8b06511
  6. Zhang Y., Rhee K.Y., Hui D. et al. // Compos. B. Eng. 2018. V. 143. P. 19. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.01.028
  7. Jadoun S., Chauhan N.P.S., Chinnam S. et al. // Biomedical Materials Devices. 2023. V. 1. P. 351. https://doi.org/10.1007/s44174-022-00009-0
  8. Barbaros I., Yang Y., Safaei B. et al. // Nanotechnol. Rev. 2022. V. 11. P. 321. https://doi.org/10.1515/ntrev-2022-0017
  9. Ilie A., Crampin S., Karlsson L., Wilson M. // Nano Res. 2012. V. 5. P. 833. https://doi.org/10.1007/s12274-012-0267-5
  10. Eatemadi M., Daraee H., Karimkhanloo H. et al. // Nanoscale Res. Let. 2014. V. 9. P. 393. https://doi.org/10.1186/1556-276X-9-393
  11. Rakhi R.B. // Nanocarbon and its Composites / Eds. Khan A. et al. Woodhead Publishing, 2019. P. 489. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102509-3.00016-X
  12. Sandoval S., Tobias G., Flahaut E. // Inorganica Chim. Acta. 2019. V. 492. P. 66. https://doi.org/10.1016/j.ica.2019.04.004
  13. Ates M., Eker A.A., Eker B. // J. Adhesion Sci. Technol. 2017. V. 31. P. 1. https://doi.org/10.1080/01694243.2017.1295625
  14. Poudel Y.R., Li W. // Mater. Today Phys. 2018. V. 7. P. 74. https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2018.10.002
  15. Kharlamova M.V., Kramberger C. // Nanomaterials. 2021. V. 11. P. 2863. https://doi.org/10.3390/nano11112863
  16. Li L., Yang H., Zhou D. et al. // J. Nanomater. 2014. V. 2014. Art. 187891. https://doi.org/10.1155/2014/187891
  17. Nwanno C.E., Li W. // Nano Res. 2023. V. 16. P. 12384. https://doi.org/10.1007/s12274-023-6006-2
  18. Xiong J.Z., Yang Z.C., Guo X.L. et al. // Tungsten. 2024. V. 6. P. 174. https://doi.org/10.1007/s42864-022-00177-y
  19. Zhang D., Ye Z., Liu Z. et al. // Energy Storage Sci. Technol. 2023. V. 12. P. 2095. https://doi.org/10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0178
  20. Hou Z.-d., Gao Y.-y., Zhang Y. et al. // New Carbon Mater. 2023. V. 38. P. 230. https://doi.org/10.1016/S1872-5805(23)60725-5
  21. Thauer E., Ottmann A., Schneider P. et al. // Molecules. 2020. V. 25. P. 1064. https://doi.org/10.3390/molecules25051064
  22. Babkin A.V., Kubarkov A.V., Drozhzhin O.A. et al. // Dokl. Chem. 2023. V. 508. P. 1. https://doi.org/10.1134/S001250082360013X
  23. Enyashin A.N. // Comput. Mater. Discovery. 2018. P. 352. https://doi.org/10.1039/9781788010122-00352
  24. Shunaev V.V., Petrunin A.A., Zhan H. et al. // Materials. 2023. V. 16. P. 3270. https://doi.org/10.3390/ma16083270.
  25. Zare Y., Yop Rhee K., Park S.-J. // Results Phys. 2019. V. 15. P. 102562. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2019.102562
  26. Vivanco-Benavides L.E., Martínez-González C.L., Mercado-Zúñiga C. et al. // Comput. Mater. Sci. 2022. V. 201. P. 110939. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2021.110939
  27. Eliseev A.A., Yashina L.V., Brzhezinskaya M.M. et al. // Carbon. 2010. V. 48. P. 2708. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.02.037
  28. Baldoni M., Leoni S., Sgamellott A.I. et al. // Small. 2007. V. 3. P. 1730. https://doi.org/10.1002/smll.200700296
  29. Kumar S., Nehra M., Kedia D. et al. // Prog. Energy Combust. Sci. 2018. V. 64. P. 219. https://doi.org/10.1016/j.pecs.2017.10.005
  30. Готлиб И.Ю., Иванов-Шиц А.К., Мурин И.В. и др. // Неорган. матер. 2010. Т. 46. С. 1509.
  31. Gotlib Yu., Ivanov-Schitz A.K., Murin I.V. et al. // Solid State Ionics. 2011. V. 188. P. 6. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2010.11.020
  32. Готлиб И.Ю., Иванов-Шиц А.К., Мурин И.В. и др. // ФТТ. 2011. Т. 53. С. 2256.
  33. Gotlib I.Yu., Ivanov-Schitz A.K., Murin I.V. et al. // J. Phys. Chem. C. 2012. V. 116. P. 19554. https://doi.org/10.1021/jp305518t
  34. Готлиб И.Ю., Иванов-Шиц А.К., Мурин И.В. и др. // ФТТ. 2014. Т. 56. № 7. С. 1420.
  35. Уваров Н.Ф. Композиционные твердые электролиты. Новосибирск: Изд-во СО РАН. 2008. 258 с.
  36. Petrov A.V., Salamatov M.S., Ivanov-Schitz A.K. et al. // Ionics. 2021. V. 27. P. 1255. https://doi.org/10.1007/s11581-020-03710-6
  37. Петров А.В., Мурин И.В., Иванов-Шиц А.К. // Журн. общ. химии. 2017. Т. 87. C. 1062.
  38. Mekky H. Preprint. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-3951310/v1
  39. Rappé A.K., Casewit C.J., Colwell K.S. et al. // J. Am. Chem. Soc. 1992. V. 114. P. 10024. https://doi.org/10.1021/ja00051a040

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Длины связей и зарядовые состояния линейной (а) и планарной (б) формы наночастицы Si3O6.

Скачать (147KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Продольное (начальное (а) и конечные (б) состояния) и поперечные сечения (в–д) ОСУНТ, заполненной иодидом серебра и линейными наночастицами Si3O6. Расчеты при 900 К; поперечные “сечения” представляют собой слой толщиной 12–15 Å; цифры на рис. б указывают сечения на рис. в–д.

Скачать (699KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Продольное (начальное (а) и конечные (б) состояния) и поперечные (в–д) сечения ОСУНТ, заполненной иодидом серебра и планарными наночастицами Si3O6. Расчеты при 900 К; поперечные “сечения” представляют собой слой толщиной 12–15 Å; цифры на рис. б указывают сечения на рис. в–д.

Скачать (656KB)
Метаданные
5. Рис. 4. РПКФ пар Ag–I (1), I–I (2) и Ag–Ag (3) в трубках с линейными (а) и планарными (б) нанокластерами при 900 К.

Скачать (117KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Временные зависимости СКС ионов в трубках, заполненных наночастицами Si3O6 планарной (1 – Ag, 3 – I, 4 – Si) и линейной (2 – Ag, 5 – I, 6 – Si) форм (при 900 К).

Скачать (107KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Диффузия ионов серебра и иода в трубках: ∎ – Ag в ОСУНТ c линейным кластером Si3O6, □ – I в ОСУНТ c линейным кластером Si3O6, ● – Ag в ОСУНТ c планарным кластером Si3O6, ○ – I в ОСУНТ c линейным кластером Si3O6, ☆ – Ag в ОСУНТ (11,11) [31], ★ – I в ОСУНТ (11,11) [31].

Скачать (78KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025