1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Журнал физической химии
  4. T. 96, № 5, 2022

Журнал физической химии, 2022, T. 96, № 5, стр. 699-706

Влияние вакансионных дефектов и кислорода на взаимодействие воды с поверхностью алмаза: квантово-химическое моделирование

А. И. Дигурова a, *, Н. А. Львова a, b, **

a Московский физико-технический институт
Московская область, Долгопрудный, Россия

b Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов
Москва, Троицк, Россия

* E-mail: ryazanova@phystech.edu
** E-mail: nlvova@tisnum.ru

Поступила в редакцию 29.09.2021
После доработки 29.09.2021
Принята к публикации 01.12.2021

Полный текст (PDF)

Аннотация

Представлены результаты квантово-химического моделирования физической сорбции, молекулярной и диссоциативной хемосорбции молекул воды на поверхности алмаза, содержащей устойчивые моновакансии и примесные атомы кислорода. Показано, что появление вакансий в третьем и первом слоях поверхности приводит к локальному повышению гидрофобности и гидрофильности, соответственно. Обнаружено, что взаимодействие молекул воды с ближайшим окружением вакансий и атомов кислорода в первом слое происходит по единому механизму. Показано, характер диссоциации молекул воды на чистой поверхности влияет на теплоту физической адсорбции последующих молекул.

Ключевые слова: поверхность алмаза C(100)–(2 × 1), квантово-химическое моделирование, точечные дефекты, адсорбция воды

Исследование взаимодействия поверхности алмазных частиц с водой – важная задача в связи с перспективностью применения наноалмазов в биомедицине. Водные растворы поверхностно-активных веществ используются в качестве модели для изучения взаимодействия гидрофобных и гидрофильных наноалмазов с биологическими тканями [1]. Физико-химические свойства воды на поверхности алмазных частиц изучались различными экспериментальными методами [2–4]. В работе [2] обнаружено увеличение плотности в слое воды, адсорбированной на микро- и наноалмазных частицах, вследствие возможного химического взаимодействия молекул с поверхностью. При исследовании водных дисперсий наноалмазов была выявлена модификация водородных связей между молекулами воды вокруг частиц с гидрированной поверхностью [3]. В работе [4] проведено исследование различия взаимодействия воды с поверхностью наноалмазов, покрытой водородом или кислородом.

Важное свойство наноалмазов – их разнообразная химически активная поверхность [1]. Активными центрами взаимодействия с молекулами воды служат точечные моновакансионные на поверхности алмазных частиц. Грань, соответствующая плоскости (100), ранее была определена как характерная для алмазной наночастицы с низкой поверхностной энергией [5]. Квантово-химические расчеты вакансионных дефектов в верхних слоях поверхности C(100)–(2 × 1) проводились в ряде исследований [6–9]. В работе [9] определено, что наиболее устойчивой конфигурации моновакансии на чистой поверхности (100) соответствует положение в третьем слое под димерными рядами. Теоретические исследования адсорбции воды проводились для бездефектных реконструированных поверхностей (001) [10] и (111) [11], однако, влияние устойчивых поверхностных моновакансий на характеристики локального взаимодействия остается недостаточно изученным.

Другой важный аспект – влияние водяного поверхностного слоя на гидрофильность и трибологические свойства алмазоподобных углеродных (diamond-like carbon, DLC) пленок и покрытий. В работе [12] были проведены ab initio расчеты для исследования механизмов взаимодействия молекул воды и поверхностей DLC, содержащих бор, азот и кислород. Однако влияние примеси O на локальное повышение гидрофильности поверхности алмаза может быть рассмотрено более подробно. Необходимо также отметить, что в работе [12] в качестве модели DLC-пленки была рассмотрена поверхность алмаза C(100)–(2 × 1).

Возможность получения гидрофильной поверхности поликристаллических алмазных пленок, покрытых кислородом, была также показана экспериментально, при химической обработке [13], а также при воздействии кислородной плазмы [13, 14].

Таким образом, выяснение фундаментальных закономерностей взаимодействия поверхности алмаза с молекулами воды – одно из необходимых условий для дальнейшего применения алмаза в современных технологиях. Настоящая работа посвящена квантово-химическому моделированию взаимодействия молекул воды с точечными дефектами поверхности алмаза – устойчивыми моновакансиями и примесными атомами кислорода.

МЕТОДИКА РАСЧЕТОВ

Использовался подход, успешно примененный ранее при расчетах структуры и свойств (геометрических, электронных, адсорбционных) вакансионных дефектов и комплексов “азот/бор + + вакансия” в верхних слоях поверхности алмаза [15–18]. Поверхность упорядоченной структуры C(100) в реконструкции (2 × 1) моделировалась как кластер C198H100, состоящий из восьми слоев атомов углерода. Оборванные связи, уходящие в объем алмаза, насыщались атомами водорода, согласно модели одновалентных псевдоатомов [19]. Вакансионные и примесные дефекты в различных слоях моделировались путем удаления соответствующего атома углерода или замены его на атом кислорода. Тестовые предварительные расчеты с использованием полуэмпирических приближений PM3, PM6, PM7, реализованных в программном пакете MOPAC [20], проводились с целью определения оптимальной расчетной схемы. Проводилось сравнение с данными, полученными в работе [12] методом теории функционала плотности, фунционала PBE [21], при учете дисперсионного взаимодействия [22]. Следует отметить, что в полуэмпирических приближениях, использованных в настоящей работе, в выражение для вычисления межъядерного взаимодействия добавлено дополнительное слагаемое, которое может быть интерпретировано как энергия притяжения Ван-дер-Ваальса. На основании результатов тестовых расчетов (изменения энергии кластера при вариации положения примесного атома кислорода, теплоты физической сорбции молекулы воды на бездефектной поверхности и атоме кислорода) было определено, что использование метода PM7 дает возможность получить результаты, различающиеся с данными [12] в пределах не более 0.1 эВ. Таким образом, для дальнейших расчетов было выбрано приближение PM7.

В стационарных точках системы средние градиенты на атомах не превышали 0.02 эВ/Å. Для моделирования процессов адсорбции молекул был использован расчет координаты реакции, подробное описание которого содержится в работах [16–18]. Значение теплоты адсорбции Eads молекул на поверхности кластера рассчитывалось по формуле:

${{E}_{{{\text{ads}}}}} = {{E}_{{{\text{sys}}}}} - ({{E}_{{{\text{cl}}}}} + n{{E}_{{{\text{mol}}}}}),$
где Ecl и Emol – полные энергии чистого кластера и изолированной молекулы воды, Esys – полная энергия системы “кластер + n адсорбированных молекул”. Таким образом, связанным состояниям соответствуют отрицательные значения Eads.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Взаимодействие молекулы воды с вакансией в третьем слое

Физическая адсорбция. Рисунок 1 (слева) иллюстрирует результат физической сорбции одиночной молекулы воды на поверхности алмаза, содержащей вакансионный дефект в третьем слое под димерными рядами. Расчеты показали, что основные параметры – теплота адсорбции (‒0.15 эВ), расстояние от молекулы до поверхности, распределение заряда – почти не отличаются от значений для бездефектной поверхности. Таким образом, несмотря на то, что моновакансия в третьем слое – наиболее устойчива из вакансий в приповерхностных слоях, присутствие такого дефекта не вносит существенного изменения в слабое взаимодействие между молекулой воды и поверхностью алмаза.

Рис. 1.

Физическая сорбция одиночной молекулы воды на вакансионных дефектах: в третьем слое (слева; атомы поверхностной углеродной гексагональной структуры выделены серым цветом); в первом слое (справа). Атомы водорода, насыщающие оборванные связи по краям кластера, не показаны.

Хемосорбция. Присоединение атома водорода и гидроксильной группы к атомам одного из двух димеров над вакансией происходит с понижением энергии системы “кластер + частица” на 1.40 эВ. Присоединение фрагментов диссоциации следующей молекулы воды к атомам второго димера над вакансией почти не изменяет теплоту адсорбции (‒1.30 эВ на одну молекулу). Изначально на чистой поверхности атомы углерода первого-второго слоев над вакансией в третьем слое были объединены π-сопряжением в гексагональную (неплоскую) структуру, подобную графену [9]. В результате диссоциативной адсорбции образуются прочные ковалентные связи между фрагментами молекулы воды и атомами гексагональной структуры, однако, при этом происходит разрушение π-сопряжения между шестью атомами углерода. В результате теплота адсорбции на области вакансии существенно меньше (по модулю), чем аналогичное значение для диссоциативной хемосорбции на атомах димеров поверхности без дефекта (около –3.40 эВ). Таким образом, наиболее устойчивые на чистой поверхности вакансионные дефекты, находящиеся в третьем слое, существенно влияют на параметры хемосорбции молекул воды на поверхности алмаза. Атомы ближайшего окружения, формирующие графеноподобную структуру, – менее активные центры взаимодействия с водой по сравнению с атомами димеров бездефектной поверхности. Полученный результат согласуется с экспериментальными измерениями соотношения sp3/sp2 в структуре алмазоподобных углеродных пленок и контактного угла [23]: при увеличении доли атомов в sp2-гибридном состоянии гидрофобность поверхности увеличивалась.

Взаимодействие с вакансией в первом слое

Физическая адсорбция. Результат физической сорбции одиночной молекулы воды на поверхности алмаза, содержащей вакансионный дефект в первом слое, иллюстрирует рис. 1 (справа). Значение теплоты адсорбции на атоме углерода дефектного димера (–0.36 эВ) указывает на более прочное связывание молекулы с поверхностью по сравнению с рассмотренной выше вакансией в третьем слое. Отмечается различие в распределении заряда: на атоме – адсорбционном центре в данном случае сосредоточен положительный заряд (+0.3 e), соответственно, увеличивается значение отрицательного заряда на атоме кислорода в составе молекулы воды. В случае вакансии в третьем слое атом – адсорбционный центр находится в нейтральном состоянии. Таким образом, увеличение (по модулю) значения теплоты адсорбции можно объяснить усилением кулоновского взаимодействия между молекулой и кластером.

Молекулярная адсорбция. Ранее в нашей работе [18] была исследована молекулярная и диссоциативная адсорбция молекулы воды на вакансионном дефекте в первом слое. Было обнаружено устойчивое метастабильное состояние (конфигурация 1), в котором молекула H2O не теряет своей целостности (рис. 2, слева). В таком состоянии формируется ковалентная связь С1–O1 по донорно-акцепторному механизму вследствие обобществления неподеленной электронной пары, изначально локализованной на атоме кислорода. Вследствие образования ковалентной связи энергия системы “кластер + частица” понижается на 0.8 эВ по сравнению с начальным состоянием (частица далеко от поверхности кластера). Исследование сходного состояния молекулярной адсорбции на атоме димера бездефектной поверхности показало, что в этом случае энергия повышается на 0.6 эВ. В настоящей работе обнаружена также вторая метастабильная конфигурация молекулы воды, хемосорбированной на атоме C1 (рис. 2, справа); различие энергетических параметров адсорбции для двух различных состояний не более 0.05 эВ. Однако распределение заряда указывает на большую степень полярности связей в присоединенной молекуле в конфигурации 1. Распределение заряда и равновесные межатомные расстояния приведены в табл. 1. Параметры адсорбции суммированы в табл. 2. При расчетах использовался метод координаты реакции, в качестве которой выбиралось расстояние между атомом C1 поверхности кластера и атомом кислорода O1 приближающейся молекулы.

Рис. 2.

Молекулярная хемосорбция одиночной молекулы воды на вакансионном дефекте в первом слое (вид сверху): конфигурация 1 (слева); конфигурация 2 (справа).

Таблица 1.  

Геометрические и электронные характеристики кластеров C197H100 (вакансия в первом слое) и C197H100O с хемосорбированной молекулой воды в целостном состоянии

Дефект,
конфигурация 		d(C1–O1) d(O1–H1) d(O1–H2) d(O–H1) b.o.(C1–O1) b.o.(O1–H1) b.o.(O1–H2) b.o.(O–H1)
Вакансия, 1 1.44 1.05 1.03 – 0.86 0.80 0.83 –
Вакансия, 2 1.39 1.06 1.06 – 1.00 0.79 0.79 –
Кислород 1.42 1.06 1.03 1.74 0.89 0.78 0.84 0.04
  Q(C1), e Q(O), e Q(O1), e Q(H1), e Q(H2), e
Вакансия, 1 –0.31 – –0.14 +0.26 +0.33
Вакансия, 2 –0.29 – 0 +0.20 +0.20
Кислород –0.35 –0.41 –0.11 +0.26 +0.32

Обозначения: d – равновесное межатомное расстояние, Å; b.o. – порядок связи; Q – заряд.

Таблица 2.  

Параметры адсорбции молекулы воды атом углерода C1 в ближайшем окружении вакансии в первом слое и примесного атома кислорода

Дефект Моновакансия Примесный атом кислорода
Физическая сорбция Eads, эВ d(C1–O1), Å Eads, эВ d(C1–O1), Å
–0.36 2.87 –0.36 3.07
Молекулярная хемосорбция Eact, эВ Eads, эВ r, Å d, Å Eact, эВ Eads, эВ r, Å d, Å
0.31 –0.82 1.89 1.39 0.29 –0.73 2.12 1.42
Диссоциативная хемосорбция
H2O → OH + H 		Eact, эВ Eads, эВ r, Å d, Å Eact, эВ Eads, эВ r, Å d, Å
0.75 –3.69 1.61 1.10 0.84 –1.87 1.45 1.04
Диссоциативная хемосорбция
H2O → O + H + H 		Eact, эВ Eads, эВ r, Å d, Å Eact, эВ Eads, эВ r, Å d, Å
– – – – 1.40 –6.61 1.58 1.10

Обозначения: Eact – энергия активации, Eads – теплота адсорбции, d – равновесное межатомное расстояние (координата реакции), r – значение координаты реакции в седловой точке.

Таким образом, области поверхности с вакансионными дефектами в первом слое служат центрами захвата воды в молекулярном виде. Аналогичное состояние адсорбции молекулы воды на примесном атоме бора, замещающем атом углерода поверхностного димера, было рассмотрено в работе [12].

Далее в настоящей работе было исследовано взаимодействие молекулы воды, хемосорбированной на атоме С1 дефектного димера, со следующей молекулой H2O.

Поиск устойчивого состояния приводит к конфигурации, изображенной на рис. 3. Присоединение второй молекулы происходит с формированием прочной водородной связи и понижением энергии системы “кластер с хемосорбированной молекулой + вторая молекула” на 0.68 эВ. Полученное значение Eads существенно больше (по модулю), чем теплота физической сорбции одиночной молекулы на бездефектной поверхности (–0.1 и –0.2 эВ по данным настоящей работы и [12], соответственно). Теплота физической сорбции второй молекулы близка к аналогичной величине для примесного атома бора [12]. Таким образом, молекула воды, захваченная дефектом в состояние с ковалентной связью, – активный центр присоединения последующих молекул в состояния с водородными связями. Следовательно, в отличие от вакансионного дефекта в третьем слое, моновакансия в первом слое формирует локальную область, обладающую повышенной гидрофильностью по сравнению с бездефектными участками поверхности.

Рис. 3.

Две молекулы воды на вакансионном дефекте в первом слое: молекулярная адсорбция первой молекулы и физическая сорбция второй молекулы.

Диссоциативная хемосорбция. Для двух рассмотренных конфигураций (рис. 2) была исследована возможность дальнейшего процесса диссоциативной хемосорбции молекулы воды, начиная от метастабильных состояний. Использовался расчет координаты реакции, в качестве которой выбирались расстояния H1–C2 и H2–C3 для конфигурации 1; H1–C5 и H2–C3 для конфигурации 2. Обнаружено, что для обеих конфигураций в результате присоединения атома H2 к атому димера C3 молекула воды диссоциирует на два фрагмента (O1H1 и H2). Формируется единое состояние, в котором гидроксильная группа остается на атоме C1, связь между атомами кислорода и водорода ориентирована в направлении вакансии. В результате диссоциации энергия системы “кластер + молекула” понижается на 3.69 эВ по сравнению с состояниями молекулярной адсорбции, различие энергий активации не более 0.1 эВ (⁓0.8 эВ). В случае выбора расстояния H1–C2 для начальной конфигурации 1 наиболее вероятен процесс “захвата” атома водорода на атом второго слоя C4 (рис. 2), изначально имеющий оборванную связь (Eact = 0.50 эВ, Eads = –3.20 эВ); положение гидроксильной группы не изменяется. В случае выбора H1–C5 в качестве координаты реакции (для конфигурации 2) Eact = 0.54 эВ, Eads = –3.40 эВ.

Таким образом, диссоциация молекулы воды на области вакансионного дефекта происходит по схеме H 2O → OH + H, в результате возникают два центра взаимодействия с последующими молекулами: атом водорода и гидроксильная группа.

Взаимодействие с ближайшим окружением примесного атома кислорода

Молекулярная хемосорбция. Рисунок 4 иллюстрирует примесный атом кислорода, замещающий атом углерода поверхностного димера. В отличие от примесей бора и азота, присутствие двухвалентного атома кислорода приводит к разрушению димерной связи и, соответственно, к положению атома C1 углерода первого слоя, близкого к положению на неперестроеннной поверхности С(100)–(1 × 1). Таким образом, конфигурация орбиталей атома С1, формирующего две σ-связи с атомами углерода второго слоя и имеющего ненасыщенную связь, аналогична орбиталям атома дефектного димера в ближайшем окружении моновакансии в первом слое (рис. 2). Соответственно, можно предположить механизм локального увеличения гидрофильности поверхности в ближайшем окружении примесного атома кислорода, не рассмотренный в работе [12].

Рис. 4.

Адсорбция молекул воды в ближайшем окружении примесного атома кислорода: молекулярная и физическая сорбция (слева); диссоциативная хемосорбция (справа).

В настоящем исследовании поиск устойчивого состояния хемосорбции молекулы воды привел к конфигурации, в которой образуется ковалентная связь по донорно-акцепторному механизму между атомом кислорода O1 и С1 (рис. 4, слева). Молекула воды не теряет целостности, аналогично хемосорбции на области одиночной вакансии. Распределение заряда и равновесные межатомные расстояния приведены в табл. 1. Согласно проведенным расчетам, замещение моновакансии атомом кислорода не привело к существенному изменению параметров хемосорбции, однако необходимо отметить следующие отличия (табл. 2). В седловой точке реакции расстояние между молекулой и поверхностью (C1–O1) равно 1.9 Å при адсорбции на область моновакансии; в случае присоединения к ближайшему окружению примесного атома кислорода аналогичное расстояние 2.1 Å. Полученный результат можно объяснить образованием слабой водородной связи между атомом примеси и атомом водорода в составе приближающейся к поверхности молекулы воды. Формирование водородной связи отмечается, начиная с расстояния C1–O1 (координаты реакции) ⁓2.5 Å, в результате происходит более активное взаимодействие молекулы с поверхностью и, соответственно, уменьшение активационного барьера по сравнению с адсорбцией на моновакансию (табл. 2).

Таким образом, наличие в первом слое атома углерода С1, конфигурация орбиталей которого соответствует sp2-гибридному состоянию, в ближайшем окружении примесного атома кислорода, приводит к возможности захвата воды в молекулярном виде. Далее было рассмотрено взаимодействие следующей молекулы H2O с молекулой, хемосорбированной на поверхности (рис. 4, слева). Как и в случае моновакансионного дефекта (рис. 3), в устойчивом состоянии формируется водородная связь между молекулами, что сопровождается уменьшением энергии системы “кластер с хемосорбированной молекулой + вторая молекула” на 0.5 эВ (Eads = –0.5 эВ). Эта величина существенно больше (по модулю), чем теплота физической сорбции одиночной молекулы на бездефектной поверхности, однако меньше (по модулю), чем аналогичное значение для случая адсорбции молекул на области моновакансии (‒0.8 эВ). Полученное различие можно объяснить некоторым уменьшением суммарной заселенности орбиталей атомов в составе первой молекулы воды, хемосорбированной на кластере, содержащем примесь кислорода.

Таким образом, несмотря на отсутствие связанных состояний молекул воды непосредственно на примесном атоме кислорода, в ближайшем окружении примесных дефектов находятся атомы углерода, являющиеся активными центрами захвата воды в молекулярном виде в состояния хемосорбции. Как и в случае моновакансии, хемосорбированные молекулы становятся центрами присоединения последующих молекул с образованием достаточно прочных водородных связей. Следовательно, локальное повышение гидрофильности поверхности происходит по единому механизму для моновакансий в первом слое и примесных атомов кислорода, замещающих атомы углерода димеров.

Диссоциативная хемосорбция. Далее была рассмотрена диссоциативная хемосорбция на поверхности кластера одиночной молекулы воды из найденного состояния молекулярной хемосорбции. Были использованы расчеты координаты реакции, в качестве которых выбирались расстояния H1–C2 или H2–C3 (рис. 2, слева). Обнаружено, что в первом случае наиболее вероятен процесс диссоциации по схеме: H2O → O + H + H; при уменьшении расстояния H1–C2 до 1.55 Å присоединение атома H2 к соответствующему атому димера C3 происходит спонтанно. Диссоциативная хемосорбция нуждается в энергии активации Eact = 1.4 эВ и приводит к конфигурации, изображенной на рис. 4 (справа): два атома водорода присоединяются к атомам ближайшего димера, атом кислорода молекулы H2O остается на атоме C1. Следует отметить, что величина Eact близка к энергии активации диссоциативной адсорбции на ближайшем окружении примесного атома азота в первом слое, рассчитанной авторами [12] методом DFT (1.37 эВ). Однако, в работе [12] рассматривалась диссоциация на атом водорода и гидроксильную группу, процесс рассчитывался, начиная от начального состояния “частица далеко от поверхности”, минуя какое-либо метастабильное связанное состояние. При выборе координаты реакции H2–C3 происходит диссоциация на два фрагмента (табл. 2).

В результате диссоциативной адсорбции молекулы воды на атомах ближайшего окружения примесного атома кислорода появляются три (помимо O) центра адсорбции последующих H2O. Поиск устойчивых состояний двух молекул воды приводит к конфигурации, изображенной на рис. 5. Атомы кислорода O и O1 образуют две водородные связи с атомами H3 и H4, соответственно. Кроме того, образуются две водородные связи между атомами H1 и H2, хемосорбированными на поверхности, и атомами кислорода в составе двух дополнительных молекул воды (H1–O2 и H2–O3). В результате энергия системы “кластер с хемосорбированной молекулой + две дополнительные молекулы” понижается на 0.75 эВ по сравнению с начальным состоянием, в котором две дополнительные (невзаимодействующие) молекулы находились далеко от поверхности кластера. Необходимо отметить, что в случае присоединения молекулы H2O к одиночному атому водорода, хемосорбированному на атоме углерода димера (с образованием водородной связи) теплота физической сорбции равна (–0.16) эВ. Если же молекула воды образует водородную связь с гидроксильной группой на поверхности, Eads = = –0.37 эВ [12]. Таким образом, суммарная теплота адсорбции двух дополнительных молекул воды зависит от характера первичной диссоциации молекулы H2O. Если диссоциация проходила по схеме: H2O → H + OH, то каждый из фрагментов диссоциации образует по одной водородной связи с дополнительной молекулой. Хемосорбция атома кислорода и двух атомов водорода делает возможным образование четырех водородных связей с двумя дополнительными молекулами и, соответственно, с их более прочным связыванием с поверхностью кластера. В табл. 3 суммированы результаты расчетов распределения заряда и межатомных расстояний в конфигурации, изображенной на рис. 5.

Рис. 5.

Физическая сорбция двух молекул воды в ближайшем окружении примесного атома кислорода.

Таблица 3.  

Геометрические и электронные характеристики кластера C197H102O2 с двумя адсорбированными молекулами воды (к рис. 5)

Дефект d(О–H3), Å d(H1–O2), Å d(C1–O1), Å d(O1–H4), Å d(H2–O3), Å
Кислород 2.24 2.42 1.20 2.27 2.30
Дефект Q(C1), e Q(O), e Q(O1), e Q(H1), e Q(H2), e
Кислород +0.50 –0.38 –0.42 +0.18 +0.18

Обозначения: d – равновесное межатомное расстояние, Q – заряд.

Результаты расчетов согласуются с экспериментальными данными [24]: гидрофильность поверхности алмазоподобных углеродных пленок увеличивается с ростом содержания примеси кислорода.

Таким образом, влияние моновакансий на локальные свойства поверхности алмаза зависит от положения дефектов и может приводить как к увеличению, так и к уменьшению гидрофильности. Атомы кислорода на поверхности формируют локальную область, обладающую повышенной гидрофильностью.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта № 18-29-19019).

Список литературы

  1. Vervald A.M., Laptinskiy K.A., Burikov S.A. et al. // J. Colloid Interface Sci. 2019. V. 547. P. 206.

  2. Batsanov S.S., Batsanov A.S. // Chem. Phys. Lett. 2016. V. 651. P. 8.

  3. Petit T., Puskar L., Dolenko T. et al. // J. Phys. Chem. C. 2017. V. 121. P. 5185.

  4. Stehlik S., Glatzel T., Pichot V. et al. // Diam. Relat. Mater. 2016. V 63. P. 97.

  5. Barnard A.S., Sternberg M. // J. Phys. Chem. B. 2005. V. 109. P. 17107.

  6. Long R., Dai Y., Yu L. et al. // Appl. Surf. Sci. 2008. V. 254. P. 6478.

  7. Nie S., Shen W., Shen S. et al // Appl. Sci. 2021. V. 11. P. 1896.

  8. Stacey A., Dontschuk N., Chou J.-P. et al. // Adv. Mater. Interf. 2019. V. 6. P. 1801449.

  9. Lvova N., Ponomarev O., Ryazanova A. // Comput. Mater. Sci. 2017. V. 131. P. 301.

  10. Manelli O., Corni S., Righi M.C. // J. Phys. Chem. C. 2010. V. 114. P. 7045.

  11. Levita G., Kajita S., Righi M.C. // Carbon. 2018. V. 127. P. 533.

  12. Latorre C.A., Ewen J.P., Dini D. et al. // Carbon. 2021. V. 171. P. 575.

  13. Mertens M., Mohr M., Brühne K. et al // Appl. Surf. Sci. 2016. V. 390. P. 526.

  14. Montaño-Figueroa A.G., Alcantar-Peña J.J., Tirado P. et al. // Carbon. 2018. V. 139. P. 361.

  15. Ponomarev O.V., Ryazanova A.I., Lvova N.A. // Surf. Sci. 2018. V. 667. P. 92.

  16. Ananina O.Yu., Ponomarev O.V., Ryazanova A.I., Lvova N.A. // Nanosystems: Phys. Chem. Math. 2018. V. 9. P. 61.

  17. Ryazanova A., Lvova N. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2019. V. 93. P. 751.

  18. Lvova N., Ananina O. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2013. V. 87. P. 1515.

  19. Mikheikin I., Abronin I., Zhidomirov G. et al. // J. Mol. Catal. 1977/78. V. 3. P. 435.

  20. MOPAC2016, HTTP://OpenMOPAC.net/, Version 16.158W, J.J.P. Stewart, Stewart Computational Chemistry, Colorado Springs, CO, USA.

  21. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett 1996. V. 77. P. 3865.

  22. Grimme S., Antony J., Ehrlich S. et al. // J. Chem. Phys. 2010. V. 132. P. 154104.

  23. C. Wei, W.-J. Pan, M.-S. Hung // Surf. Coat. Technol. 2013. V. 224. P. 8.

  24. Moghadam R.Z., Ehsani M.H., Dizaji H.R. et al. // Mater. Res. Express. 2021. V. 8 P. 035601.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Журнал физической химии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал