ідрування нанотрубок (6,6) і (10,0). При розрахунках використовувалося метод функціонала щільності з обмінно-кореляційним функціоналом PW91 [34]. Діаметр цих нанотрубок складає близько 8,5 А (6,6) і 7,9 А (10,0). Автори вважали, що перший атом F або H приєднується до ділянки О, а другий до ділянок A, B, C, D, E і F для бездефектної нанотрубки і до того ж набору + G для дефектної нанотрубки (див. Рис. 16). Енергія реакції розраховувалася за такою формулою:
E react=E tot (SWCNT + 2F/2H)? E tot (SWCNT)? E tot (F2/H2)
Для бездефектних нанотрубок фторування виявилося екзотермічним процесом, а гідрування ендотермічним (14,354 ккал/моль для нанотрубок типу крісло), при цьому фторування виявилася не надто чутливим до зміни типу нанотрубки (- 64,976 ккал/моль для типу крісло і - 68,321 ккал/моль для типу зигзаг). При переході до дефектної нанотрубці була помічена наступна тенденція: для нанотрубки типу крісло гідрування так і залишилося ендотермічним процесом (15,253 ккал/моль), а для нанотрубки типу зигзаг процес став екзотермічен (- 13,475 ккал/моль). Виходячи з отриманих результатів, можна зробити висновок, що освіта дефекту Стонуа-Вейлз в нанотрубці типу крісло знижує реакційну здатність відносно гідрування і незначно збільшує екзотермічність фторування (с - 64,976 ккал/моль до - 67,182 ккал/моль). У разі ж нанотрубки типу зигзаг реакційна здатність з появою дефекту Стоуна-Вейлз збільшується в обох випадках, причому на значну величину. Так, енергія фторування підвищується від - 68,321 ккал/моль до - 84,97 ккал/моль.
В роботі [23] автори статті досліджували приєднання до нанотрубок (5,5) і (8,0) хлору. При цьому спочатку велися розрахунки для приєднання одного атома Cl, а потім для другого. Діаметр даних нанотрубок складає близько 6,8 А і 6,3 А, відповідно. Для кожної нанотрубки досліджувався 2 типу дефекту: дефект 1 - утворення дефекту Стоуна-Вейлз обертанням на 90 0 зв'язку С-С, паралельної осі нанотрубки, а дефекту 2 - зв'язки С-С, спрямованої під кутом до осі нанотрубки. При розрахунках використовувався функціонал PBE. Використана суперосередку показана на рис. 16. З'ясувалося, що для нанотрубки типу зигзаг з дефектом 1 найбільш виграшний сайт для приєднання першого атома - 4 (- 2,08 eV), а з дефектом 2 - 3 (- 1,99 eV). Для нанотрубки типу крісло для обох типів дефектів подібним сайтом виявився - 4 (- 1,98 eV для типу 1 і - 2,16 eV для типу 2, див. Рис. 17). При приєднанні другого атома для дефекту типу 1 найбільш вигідний мотив 4,4 `(- 2,19 eV), а для дефекту типу 2 - 3,3` (- 2,17 eV). Для нанотрубки типу крісло з дефектом 1 - 3,3 `(- 2,13 eV), а з дефектом 2 - 5,4` (- 2,11 eV), відповідно. Cравненіе з бездефектної нанотрубкою дозволяє зробити висновок, що дефектні нанотрубки виявляються більш реакційноздатні.
В роботі [24] автори статті досліджували вплив наявності дефекту Стойна-Вейлз на реакційну здатність вуглецевих сайтів при функціоналізації нанотрубок карбоксильною групою. Для опису за допомогою методу функціонала щільності взаємодії між карбоксильною групою та даним дефектом (10,0) нанотрубки була обрана тетрагональна суперосередку розміром 25х25х8,53 А 3, що складається з 80 атомів вуглецю. У ході розрахунків виявився наступний факт: енергія зв'язку будь-якого вуглецевого сайту в дефектної нанотрубці з карбоксильною групою значно вище, ніж в бездефектної. Наприклад, для ідеальної нанотрубки енергія зв'язку становить 0,92 еВ, а найменше значення в дефектної нанотрубці відзначається для положення С5 і становить 1,26 еВ (див. Рис. 18). Найбільша ж енергія зв'язку була відзначена в положенні С1 - 2 еВ. Також було встановлено, що приєднання карбоксильної групи до дефекту Стоуна-Вейлз збільшує електропровідність нанотрубки, так як утворюється нова зона (див. Рис. 19), яка наполовину лежить нижче рівня Фермі, внаслідок чого вона частково заселена.
Приєднання другого карбоксильної групи виявляється ще більш вигідним і характеризується енергією зв'язку 2,44 еВ.
В роботі [25] автори статті розглядали зміна магнітних і транспортних властивостей (10,0) нанотрубки типу зигзаг. Довжина нанотрубки варіювалася від 12 до 20 шарів. Геометрія передбачуваних структур оптимізувалася методом функціонала щільності з обмінно-кореляційним функціоналом LDA у базисному наборі плоских хвиль. Для розрахунків електронної будови застосовували функціонал PBE. Періодичні граничні умови були накладені на елементарну комірку з розмірністю 20х20х40? 3. Крім того, також розглядали і дискретні відрізки нанотрубки різної довжини, як з відкритими (гідроване), так і з замкнутими кінцями, для чого застосовували функціонал B3LYP і базис 6-31G (d). Були відзначені наступні тенденції: 1) вигідніше утворення дефекту Стоуна-Вейла на кінці трубки, ніж в її центрі. Наприклад, для закритої нанотрубки, що складається з 16 кільцевих шарів, енергія утворенн...
