Введение
ГЛАВА 1. Строение и некоторые свойства углеродных нанотрубок 17
1.1 Структура углеродных нанотрубок 18
1.2 Виды углеродных нанотрубок 20
1.3 Электронная структура углеродных нанотрубок 23
1.4 Свойства углеродных нанотрубок 25
1.5 Заполненные углеродные тубулены 32
1.6 Сенсорные свойства углеродных нанотрубок и газовые сенсоры на основе УНТ 33
1.7 Полимерные композиты, содержащие углеродные нанотрубки 37
ГЛАВА 2. Модели и методы расчета нанотубулярных систем 39
2.1 Модель молекулярного кластера 39
2.2 Полуэмпирический расчетный метод MNDO 42
2.3 Модель ионно-встроенного ковалентно-циклического кластера 44
2.4 Теория функционала плотности 54
ГЛАВА 3. Поверхностно-модифицированные углеродные нанотрубки: особенности структуры и электронно-энергетического строения 59
3.1 Особенности поверхностного модифицирования углеродных нано-трубок атомарным водородом. Протонная проводимость УНТ 59
3.2 Поверхностное модифицирование УНТ разновалентными оксидами железа 68
3.2.1 Теоретическое исследование механизма взаимодействия однослойных углеродных нанотрубок с разновалентными оксидами железа 69
3.2.2 Экспериментальное исследование массива ориентированных нанотрубок с помощью атомно-силовой микроскопии
ГЛАВА 4. Труктурно-модифицированные углеродные нанотрубки: особенности структуры и электронно-энергетического строения 77
4.1 УНТ с замещающими атомами бора: особенности геометрического и электронно-энергетического строения 77
4.2 Сорбционная активность структурно-модифицированных атомами бора УНТ в отношении атомарного водорода 80
4.3 Перенос вакансии как базовый механизм ионной проводимости в УНТ, структурно-модифицированных атомами бора 90
4.3.1 Исследование структурно-модифицированных замещающими атомами бора углеродных нанотруб (6, 0) с вакансией 90
4.3.2 Механизмы миграции вакансии по поверхности структурно-модифицированных бороуглеродных нанотруб 94
4.4 Механизм взаимодействия структурно-модифицированных бором углеродных нанотрубок с атомами металлов 98
4.4.1 Исследование процесса присоединения атомов щелочных металлов на внешнюю поверхность бороуглеродных нанотрубок 98
4.4.2 Исследование процесса внедрения атомов щелочных металлов в структурно-модифицированные бороуглеродные нанотрубки 101
ГЛАВА 5. Гранично-модифицированные углеродные нанотрубки: особенности строения и свойств 104
5.1 Влияние граничной модификации на процессы заполнения углеродных нанотрубок атомарным водородом 105
5.2 Влияние краевых функциональных групп на граничную активность углеродных нанотрубок 114
5.2.1 Сенсорная активность гранично-модифицированной карбоксильной группой углеродной нанотрубки в отношении щелочных металлов 114
5.2.2 Сенсорная активность гранично-модифицированной аминогруппой углеродной нанотрубки в отношении щелочных металлов
5.2.3 Сенсорная активность гранично-модифицированной нитрогруппой углеродной нанотрубки в отношении щелочных металлов 128
Заключение 132
Список литературы 139
