Металлоуглеродные нанокомпозиты на основе ППАН с внедренными в плоскость ПАН парными соединениями металлов и аморфизирующими присадками

В данной работе был исследован металлоуглеродный композит на основе ППАН, который включал в себя парные атомы металлов кобальта и никеля. В дальнейшем к этому соединению к атомам углерода и азота присоединялись атомы аморфизирующих присадок бора и кремния. Оптимальная структура ППАН была определена путем теоретических исследований монослоя пиролизованного полиакрилонитрила с использованием метода функционала плотности DFT с функционалом B3LYP.

   Таблица 1. Электронно-энергетические характеристики металлоуглеродных нанокомпозитов на основе ППАН с внедренными парными атомами никеля и кобальта с добавлением аморфизирующих присадок: E_св – энергия связи,  ΔE_g – ширина запрещенной зоны.

Где 1- ППАН с парой металлов никель-кобальт без присадок, 2- ППАН с присадкой бора, ориентированной к атому углерода, 3-ППАН с присадкой бора, ориентированной к атому азота, 4- ППАН с присадкой кремния, ориентированной к атому углерода.

Вывод: было установлено, что введение парных металлов в монослой ППАН приводит к уменьшению запрещённой зоны по сравнению с чистым ППАН, что свидетельствует о возможности прогнозированно изменять проводящее состояние композитной системы путём направленного введения металлических атомов.