ПРИКАСПИЙСКИЙ ЖУРНАЛ
УПРАВЛЕНИЕ И ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Компьютерное моделирование взаимодействия тяжелых органических спиртов с однослойными углеродными нанотрубками
 |
Читать | Запороцкова Ирина Владимировна, Поликарпова Наталья Павловна, Ермакова Татьяна Александровна, Яцышен Валерий Васильевич Компьютерное моделирование взаимодействия тяжелых органических спиртов с однослойными углеродными нанотрубками // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. — 2012. — №3. — Стр. 137-146. |
Запороцкова Ирина Владимировна - доктор физико-математических наук, Волгоградский государственный университет, 400062, Россия, г. Волгоград, проспект Университетский, 100,, irinaz@rbcmail.ru
Поликарпова Наталья Павловна - аспирант, Волгоградский государственный университет, 400062, Россия, г. Волгоград, проспект Университетский, 100,, n.z.1103@mail.ru
Ермакова Татьяна Александровна - кандидат химических наук, Волгоградский государственный университет, 400062, Россия, г. Волгоград, проспект Университетский, 100,, taermakova@volsu.ru
Яцышен Валерий Васильевич - доктор технических наук, Волгоградский государственный университет, 400062, Россия, г. Волгоград, проспект Университетский, 100,, sefm@volsu.ru
Известно, что углеродные нанотрубки обладают уникальными сорбционными свойствами в отношении многих атомов и молекул, в т.ч. молекул органической природы. Реализация адсорбционного взаимодействия нанотрубок с подобными молекулами позволит использовать эти наносистемы в качестве эффективного фильтра (сорбента) для очистки водно-этанольных смесей от примесей нежелательных и токсичных продуктов, что крайне интересно для многих областей производства, таких как пищевая, химическая, оптическая, фармацевтическая и электронная промышленность, где необходимо использовать этиловые спирты высочайшей степени чистоты. С этой целью выполнено компьютерное моделирование процессов адсорбционного взаимодействия молекул органических спиртов (этанола, нормального пропанола, изопропанола) с однослойными углеродными нанотрубками типа «arm-chair». Исследования проведены в рамках модели молекулярного кластера с использованием полуэмпирического квантово-химического расчетного метода MNDO. Выявлены особенности пространственной конфигурации молекул спиртов. Доказана возможность адсорбции молекул пропанола (нормального и изомерного) на внешней поверхности нанотрубки малого диаметра. Определены основные геометрические и электронно-энергетические характеристики полученных адсорбционных комплексов. Выполненные исследования позволили сделать вывод о возможности использования углеродных нанотрубок для сверхтонкой очистки водно-этанольных смесей от нежелательных примесей тяжелых спиртов при сохранении содержания основного компонента смеси – этанола.
Ключевые слова: компьютерное моделирование,углеродная нанотрубка,молекулы органических спиртов,этанол,пропанол,изопропанол,адсорбционное взаимодействие,полуэмпирические исследования,сверхтонкая очистка,водно-этанольные смеси