Структура и электронные свойства гибридных углеродных фаз, состоящих из sp2+sp3 гибридизированных атомов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Тиньгаев Максим Игоревич

• Тиньгаев Максим Игоревич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Тиньгаев Максим Игоревич

Оглавление

Общая характеристика работы

ГЛАВА 1. УГЛЕРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ГИБРИДНЫЕ УГЛЕРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

1.1. Структура углеродных материалов

1.2. Гибридные углеродные материалы

1.3. Гибридные углеродные материалы из sp2+sp3 гибридизированных атомов

1.3.1. Экспериментально синтезированные sp2+sp3 гибридные углеродные материалы

1.3.2. Теоретически исследованные sp2+sp3 гибридные углеродные материалы

1.4. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ МОДЕЛЬНЫХ РАСЧЕТОВ

2.1. Методы моделирования структуры и электронных свойств соединений

2.2. Методы расчетов, использованные в работе

2.2.1. Метод молекулярной механики MM+

2.2.2. Полуэмпирический квантово-механический метод РМ3

2.2.3. ББТ-ША

2.3. Модели описания структур и расчетные параметры 62 2.4 Резюме

ГЛАВА 3. ГИБРИДНЫЕ 8Р2+БР3 ФАЗЫ НА ОСНОВЕ СЛОЕВ ГРАФЕНА 67 3.1 Модельная методика построения гибридных фаз из графеновых слоев и анализ возможных структур

3.2. Результаты расчетов MM+ и PM3 методами структуры гибридных sp2+sp3 углеродных фаз, построенных на основе слоев графена L6

3.3. Результаты расчетов структуры гибридных sp2+sp3 углеродных фаз, построенных на основе слоев графена (метод DFT-GGA)

3.4. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ГИБРИДНЫЕ SP2+SP3 ФАЗЫ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК

4.1. Анализ возможной структуры гибридных sp2+sp3 углеродных фаз, получающихся при частичной сшивке жгутов углеродных нанотрубок

4.2. Промежуточные расчеты геометрически оптимизированной структуры гибридных фаз молекулярно-механическим методом ММ+

4.3. Результаты расчетов структуры и электронных свойств гибридных фаз, полученных из углеродных нанотрубок методом теории функционала плотности

4.3.1. Гибридные фазы из креслообразных углеродных нанотрубок (3,3), (4,4), (6,6)

4.3.2. Гибридные фазы из зигзагообразных углеродных нанотрубок (3,0), (4,0), (6,0), (8,0), (12,0)

4.5. Выводы по главе

ГЛАВА 5. ГИБРИДНЫЕ SP2+SP3 ФАЗЫ НА ОСНОВЕ ФУЛЛЕРЕНОВ

5.1. Анализ возможной структуры гибридных sp2+sp3 углеродных фаз, получающихся при частичной сшивке жгутов углеродных нанотрубок

5.2. Результаты расчетов геометрически оптимизированной структуры и электронных свойств гибридных фаз, структура которых была модельно построена при частичной сшивке фуллеритов С20 и С24

5.3. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выводы

Публикации автора по теме диссертации

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура и электронные свойства гибридных углеродных фаз, состоящих из sp2+sp3 гибридизированных атомов»

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Интерес к исследованию физической природы свойств углеродных соединений обусловлен тем, что их физические свойства могут значительно отличаться, хотя их химический состав одинаков. Отличия свойств углеродных материалов вызваны тем, что электронная конфигурация углеродных атомов в соединениях обусловлена особенностями структуры этих соединений. Наиболее важную роль играет координация атомов в соединениях. Если в первой координационной сфере углеродного атома располагается четыре соседних атома, то наблюдается sp3-гибридизация электронных орбиталей. В трех- и двухкоординированных структурных состояниях у атомов наблюдается sp2- и sp-гибридизация электронных орбиталей. Различная гибридизация атомов углерода приводит к формированию структуры трех основных аллотропных разновидностей -карбины, графиты и алмазы. Аллотропные разновидности наиболее сильно отличаются по свойствам. Например, графен, атомы в структуре которого находятся в трехкоординированных ^^гибридизированных) состояниях имеет металлическую проводимость, а алмаз, состоящий из sp3-гибридизированных атомов, является диэлектриком. Изменение свойств углеродных материалов возможно за счет изменения доли атомов в структуре, находящихся в состояниях с различной гибридизацией. Углеродные материалы, в структуре которых имеются атомы с различной гибридизацией, называются гибридными. Возможно существование четырех классов гибридных углеродных материалов: sp+sp2, sp+sp3, sp2+sp3, sp+sp2+sp3. Каким образом изменяются свойства таких материалов в зависимости от соотношения атомов с различной гибридизацией, остается неясным. Поэтому, исследования физической природы свойств таких соединений и закономерностей изменения свойств в зависимости от структуры и состава представляют актуальную задачу физики конденсированного состояния. Кроме того, поиск и установление зависимости между свойствами углеродных материалов и содержанием

углеродных атомов, находящихся в различных гибридизированных состояниях, является важной практической задачей, так как на основе выявленных закономерностей возможно получение новых материалов с варьирующимися свойствами, требующимися для различных практических приложений.

Наибольший интерес из различных гибридных углеродных материалов представляют соединения, кристаллические решетки которых построены из sp2 и sp3 гибридизированных атомов. Эти соединения должны иметь структуру и свойства, промежуточные между структурой и свойствами графита и алмаза. Ряд таких соединений был синтезирован экспериментально [78, 100]. Примером sp2+sp3 соединений являются полимеризованные фуллериты и углеродные пены. Еще большее разнообразие гибридных материалов из sp2+sp3 гибридизированных атомов было предсказано теоретически. К теоретически предсказанным гибридным фазам такого типа относятся глиттер и хонекомб структуры. Закономерности формирования таких соединений и варьирование их свойств в зависимости от структуры и состава остаются неясными. Для нахождения закономерностей необходимо исследование большого разнообразия гибридных sp2+sp3 соединений. Разнообразные соединения возможно построить теоретически, рассчитать их свойства квантово-механическими методами и на основе этого найти искомые закономерности. Из различных свойств углеродных материалов наиболее интересными представляются электронные свойства, так как получение новых углеродных материалов с варьируемыми электронными свойствами необходимо для различных практических приложений в области электроники. Поэтому, в данной диссертационной работе выполнены теоретические исследования структуры и электронных свойств гибридных sp2+sp3 соединений ^1^8].

Цель диссертационной работы. Целью диссертационной работы было исследование закономерностей формирования структуры sp2+sp3 гибридных

углеродных соединений и влияния их структуры и состава на электронные свойства.

Частными задачами работы были:

1. Разработка модельной схемы, при помощи которой возможно теоретически построить структуру всех возможных углеродных гибридных sp2+sp3 соединений из трех- и четырехкоординированных атомов;

2. Теоретические расчеты оптимизированной структуры гибридных sp2+sp3 углеродных соединений с объемной жесткосвязанной структурой, получающихся в результате частичной полимеризации графена, углеродных нанотрубок и фуллеренов;

3. Теоретические расчеты зонной структуры и плотности электронных состояний новых теоретически предсказанных гибридных углеродных фаз из атомов в четырех- и трехкоординированном состояниях, а также расчет их энергий сублимаций;

4. Анализ полученных результатов с целью поиска взаимосвязей, структурных характеристик и свойств новых гибридных sp2+sp3 соединений, а также исследование возможных путей экспериментального синтеза новых гибридных углеродных материалов.

Методы исследования. В качестве методов расчетов первого предварительного этапа был выбран метод молекулярной механики ММ+. На втором этапе расчет структуры и свойств выполнялся полуэмпирическими квантово-механическими методами MNDO, AMI, РМ3. На последнем этапе расчет геометрически оптимизированной структуры и электронных свойств выполнялся методом теории функционала плотности в градиентном приближении (DFT-GGA).

Научная новизна:

1. Разработана схема модельного построения структуры новых гибридных sp2+sp3 углеродных фаз из графеновых слоев, углеродных нанотрубок, фуллеренов;

2. Впервые модельно построены структуры 89 sp2+sp3 новых гибридных углеродных соединений: 22 углеродных фаз из слоев гексагонального графена L6, 65 углеродных фаз, полученных при сшивке жгутов углеродных нанотрубок, и 2 углеродных фаз, которые были получены при частичной полимеризации фуллереновых конденсатов С20 и С24;

3. Впервые теоретически рассчитаны методами DFT-GGA электронные свойства и найдены геометрически оптимизированные структуры 47 устойчивых фаз;

4. Впервые теоретически рассчитаны методами DFT-GGA плотности электронных состояний и зонная структура 47 новых гибридных sp2+sp3 углеродных фаз;

5. Впервые установлено, что энергия сублимации новых найденных гибридных фаз тем меньше, чем больше степень деформации их структуры по сравнению с идеальными структурами графита и алмаза.

Практическая значимость работы. Полученные результаты могут быть использованы при разработке и создании новых конструкционных материалов, материалов наноэлектронной техники, в области энергетики. Результаты данной работы могут быть применены при разработке современных методов синтеза новых гибридных углеродных материалов.

Достоверность результатов. В процессе разработки методики поиска и расчета свойств и структуры новых гибридных углеродных материалов были выбраны хорошо апробированные методы расчета. В результате расчетов найденные свойства фаз, ранее уже изученных и синтезированных,

находятся в хорошем соответствии. Кроме того, с целью подтверждения правильности выбора методов расчета, были выполнены расчеты электронных свойств и структуры таких соединений, как графит и алмаз, а также глиттер и хонекомб (1,1). Найденные в результате расчеты находятся в хорошем соответствии со значениями, найденными в работах у других авторов.

Личный вклад автора. Автором данной диссертации были сформулированы цели и поставлены задачи исследования; выбраны методы исследования, а также разработана модельная схема построения структуры гибридных углеродных материалов, состоящих из углеродных атомов в sp2+sp3 гибридизированных состояниях; выполнены построения и расчеты структуры и свойств гибридных углеродных соединений; проанализированы полученные результаты; подготовлены публикации по результатам работы; апробированы полученные результаты на научных конференциях; формулировке выводов по результатам исследования.

Положения, выносимые на защиту:

1. Схема модельного построения структуры новых гибридных sp2+sp3 углеродных фаз из графеновых слоев, углеродных нанотрубок, фуллеренов и результаты анализа возможной структуры гибридных sp2+sp3 фаз, построенных по этой схеме, позволившего установить возможность существования 89 sp2+sp3 углеродных фаз, из которых уникальной структурой обладают 76 фаз;

2. Результаты DFT-GGA расчетов геометрически оптимизированной структуры, модельно построенных sp2+sp3 гибридных фаз, в ходе которых было установлено, что из 76 модельно построенных фаз устойчивой структурой обладают только 47 фаз; структура неустойчивых фаз при оптимизации трансформировались в графеновую или алмазоподобную.

3. Результаты расчетов структурных характеристик, а также электронных свойств новых гибридных sp2+sp3 углеродных фаз, модельно построенных при частичной сшивке и совмещении стопок слоев графена, жгутов углеродных нанотрубок и фуллереновых конденсатов, в результате чего установлено, что электронные свойства гибридных углеродных фаз могут изменяться в широком диапазоне - ширина запрещенной зоны изменяется от 0 до 5.6 эВ. Изменение свойств гибридных фаз обусловлено двумя основными факторами - соотношением атомов в состояниях sp2 и sp3 гибридизации, а также их пространственным расположением в кристаллической решетке.

4. Анализ взаимосвязей структурных свойств и энергетических характеристик sp2+sp3 гибридных углеродных фаз, в результате которого установлено, что энергия сублимации гибридных фаз тем меньше, чем больше степень деформации их структуры по сравнению с идеальными структурами графита и алмаза.

Апробация работы. При выполнении квалификационной работы были получены результаты исследований, которые были представлены на: VII, VIII, IX Международной школе-конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании» (Уфа, 2014, 2015, 2016); II Всероссийской конференции «Нелинейные и резонансные явления в конденсированных средах» (Уфа, 2014); II, IV, V Всероссийской научной молодежной конференции «Актуальные проблемы нано- и микроэлектроники» (Уфа, 2014, 2016, 2018); XXI Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых учёных ВНКСФ-21, (Омск, 2015); VI Международной конференции «Кристаллофизика и деформационное поведение перспективных материалов» (Москва, 2015); Международной конференции «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах» (Челябинск, 2015); Первой российской конференции «Графен - молекула и

2В-кристалл» (Новосибирск, 2015); Международной научно -практической конференции «Новые технологии в материаловедении» (Уфа, 2015); Всероссийской конференции «Химия твердого тела и функциональные материалы - 2016» (Екатеринбург, 2016); XX Менделеевском съезде по общей и прикладной Химии» (Екатеринбург, 2016); IV, V школе-конференции с международным участием по Оптоэлектронике, Фотонике и Наноструктурам «Saint Petersburg Open», (Санкт-Петербург, 2017, 2018); VI Международной научной конференции для молодых ученых «Наноматериалы и нанотехнологии: проблемы и перспективы» (Саратов, 2017); VI, VII Международной молодежной научной школе -конференции «Современные проблемы физики и технологий», (Москва, 2017, 2018); ХIV Российской ежегодной конференции молодых научных сотрудников и аспирантов «Физикохимия и технология неорганических материалов» (Москва, 2017); III Международной конференции «Сплавы с эффектом памяти формы) (Челябинск, 2018).

Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 35 работах, из которых 8 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ [A1-A8] для публикации материалов диссертационных работ, пять из этих восьми публикаций — это статьи в изданиях, индексируемых в международных базах данных Web of Science и Scopus [A1-A5], кроме того, 6 статей опубликованы в других журналах и сборниках трудов [A9-A14], остальные 20 публикаций — это тезисы докладов научных конференций [A15-A34].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из общей характеристики работы, пяти глав, заключения, выводов, списка авторских публикаций по теме диссертации и списка цитируемой литературы. Объем диссертационной работы составляет 157 страниц, включая 70 рисунков, 38 таблиц, 28 формул и 110 источников в списке цитируемой литературы.

ГЛАВА 1. УГЛЕРОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ГИБРИДНЫЕ УГЛЕРОДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

1.1. Структура углеродных материалов

Углеродные материалы (УГМ) - особый класс материалов, главной особенностью которых является состав: эти материалы состоят только из атомов углерода [1-3], причем с химической точки зрения такие материалы более чем на 95 процентов состоят из углерода [1,4]. Однако, при том, что с точки зрения химического состава эти материалы идентичны, свойства таких материалов весьма рознятся. Так, например, плотность алмаза составляет 3.52 г/см3 [5], графита 2.26 г/см3 [5], а углеродного аэрогеля порядка 2 мг/см3 [6]. Проводящие свойства УГМ варьируются от металлических у графита [7] до полупроводниковых у алмаза [8]. Очевидно, что такое разнообразие свойств связано с различным пространственным расположением углеродных атомов в структуре УГМ. Работы [9] и [10] описывают широкий набор структур углеродных материалов, а также их классификацию. Базовые параметры, на основании данной схемы, это кристаллографическая размерность (пОе) а также квазикоординационное число №. Свойства и структура материала зависит от этих параметров.

Число Ка - это количество атомов, между которыми с данным атомом существует химическая связь. Значения данного числа варьируют в диапазоне от 0 до 4. Значению параметра 0 соответствует изолированные атомы углерода в углеродном паре. Молекулам С2 по данной классификации соответствует параметр Ка=1. Карбиновым нанокольцам и цепочкам соответствует параметр Ка=2. Графитоподобные материалы, графит и графен имеют Ка=3. Алмаз [9] и алмазоподобные материалы [10] имеют Ка=4.

Второй из основных параметров классификации -кристаллографическая размерность, определяет число декартовых осей координат, вдоль которых размеры структуры имеют макроскопический размер. Поэтому возможно существование четырех типов структур, которые

могут быть нульмерными (ОБе), одномерными (Ше), двумерными (2Бе) или трехмерными (ЗБе). К первому типу структур с нулевой размерностью относятся различные углеродные кластеры и фуллерены. Трубчатые и ленточные фазы (углеродные нанотрубки) обладают 1Бе размерностью [9], [10]. Плоские структуры (графен) обладают 2Бе размерностью. Объемные фазы (алмаз) обладают размерностью ЗБе.

Комбинируя два основных параметра, можно структуру всех УГМ разделить на структурные группы, характеризующиеся различной координацией атомов и кристаллографической размерностью. Соответствующая классификационная таблица, предложенная в работах [9 -11], приведена в таблице 1.1.

Структурные группы - каждая задана уникальным набором двух основных параметров и поэтому обозначается как [Ка, пОе]. Формально может быть 20 структурных групп [9]. Однако, существование соединений некоторые из таких групп невозможно, поэтому остается только 12 структурных групп, к которым можно отнести все возможные углеродные соединения с ковалентным типом связи [10,11].

Таблица 1.1. Структурные группы УГМ с ковалентным типом связей, отличающиеся кристаллографической размерностью пОе и квазикоординационным числом N [9,10].

110с N3

0 1 2 3 4

0БС отдельный атом 0Ба пара связанных атомов Ша наноколыда 20а фуллереноподоб-ные кластеры за каркасные кластеры ЗОа

Шс - - цепочки Ша нанотрубки 31):, лента ЗБа нанотрубки ЗБа ленты 2ВаИ ЗБа спирали ЗБа

2ВС - - - графеноподоб-ные слои СЛОИ 2БаИ ЗЭа

ЗВс - - - трехмерные графиты 31)а алмазоподобные фазы ЗБа

Также существуют и материалы, обладающие химическими связями смешанного типа. Наиболее распространенными являются соединения, в которых, кроме ковалентных типов связей, важную роль играют Ван-дер-Ваальсовы связи. Типичным представителем таких соединений является графит. Графеновые слои, сложенные один над другим, формируют структуру графита. Причем, в графеновых слоях тип химической связи -ковалентный, а графеновые слои же связаны между собой слабыми Ван-дер-Ваальсовыми силами. Такие соединения также могут быть отнесены к различным структурным группам в соответствии с таблицей 1.2, которая также была предложена в работах [9,10].

Классификация структур УГМ позволяет прогнозировать свойства. Отличие свойств УГМ, состоящих из одинаковых атомов, обусловлено различным распределением валентных электронов в структуре соединения. Благодаря гибридизации орбиталей, формируется распределение плотности электронных состояний. Это является определяющим фактором, влияющим на конечную структуру фазы.

Главным параметром, задающим гибридизацию, является квазикоординационное число, характеризующее состояние атома в соответствующей структуре. Двухкоординированные атомы находятся в состоянии spгибридизации, трехкоординированные в состоянии sp2-гибридизаци, а четырехкоординированные в sp3-гибридизированном состоянии.

Под гибридизацией орбиталей понимают процесс изменения распределения электронной плотности атомных орбиталей изолированных атомов при образовании химических связей. Такое распределение можно модельно рассматривать как смешивание разных исходных орбиталей изолированных атомов, в результате которого образуются гибридизированных орбитали, имеющие форму, отличающуюся от формы исходных орбиталей.

Таблица 1.2. Углеродные материалы, сформированные в структурные группы, обладающие смешанным типом химической связи (ковалентно-ван-дер-ваальсовый), отличающиеся кристаллографической размерностью пОс и квазикоординационным числом N [9,10].

ПГ); №

0 1 2 3 4

(Юс цепочка, ПЛОСКОСТЬ и пар из отдельных атомов цепочка, плоскость и конденсат из пар связанных атомов цепочка*, плоскость* и конденсат* из наноколец цепочка и плоскость из фуллереноподоб-ных кластеров, фуллерит цепочка, плоскость и конденсат из каркасных кластеров

тс - - плоскость и жгут из цепочек плоскость* и жгут* из спиралей плоскости и жгуты из нанотрубок, лент* и спиралей* плоскости и жгуты из нанотрубок, лент* и спиралей*

2БС - - - графитоподоб- ные фазы, автоинтеркали-рованные графеноподобные слои графитоподоб-ные и авто-интеркалиро-ванные фазы из графановых слоев

ЗОе - - - автоинтеркали-рованные трехмерные графиты автоинтеркали-рованныеалмазоп одобные фазы

Рис.1.1. Гибридизация атомов углерода Бр, Бр2 и Бр3.

Впервые идею о гибридизации орбиталей атомов предложил Лайнус Полинг [12,13]. Всего различают 3 типа гибридизации. Для атома, находящегося в двухкоординированном состоянии (и имеющим 2 соседних атома, с которыми образует химические связи), 2 б и 2р орбитали образуют Бр гибридизированные орбитали. Образование таких связей изображено на рисунке 1.1. Точно таким же образом формируется гибридизация атомных орбиталей (для гибридизаций Бр2 и Бр3) [12].

Вообще говоря, количество состояний возможных гибридизированных состояний для атомов в 2-, 3- и 4-координированных состояниях, должно быть равно количеству этих состояний (то есть трем), однако пространственное расположение соседних атомов в структуре может быть различным, поэтому в разных соединениях электронная конфигурация может отличаться от идеальной. Такие отклонения рассматривают как промежуточные гибридизацииБрш, Бр2±5, Бр3±5 и наблюдаются в полиморфных разновидностях карбина, графена и алмаза соответственно. Свойства таких материалов сильно отличаются от свойств алмаза или графита. Однако эти отличия в электронной конфигурации существенно меньше отличий между основными гибридизированными состояниями, поэтому свойства таких полиморфных разновидностей отличаются существенно меньше, чем свойства аллотропов [8-11].

Гибридизированные углеродные атомы в соединениях могут формировать ковалентные связи о (сигма) или п (пи) типа [12,14]. Ковалентные связи п типа могут образовывать только атомы в состояниях Брили Бр2-гибридизации. Ковалентные связи п типа образуются в результате бокового перекрытия пи-электронных орбиталей соседних атомов. Электроны, которые находятся на таких орбиталях, называют п -электронами, и их наличие в структуре является обязательным условием для возможности свободного переноса электрических зарядов в структуре материалов, и необходимым условием для наблюдения для материала свойств проводников или полупроводников [14].

Для практических приложений необходимо иметь возможность изменять свойства материалов для конкретных технологических применений.

Понимание закономерностей изменения свойств углеродных материалов в зависимости от их структуры позволяет описать способы, при помощи которых можно было бы управлять свойствами УГМ, изменяя только структуру и не меняя химический состав. Получать материалы с заданными физико-химическими свойствами возможно, если научиться варьировать координацию и гибридизацию атомов в материале.

Такие материалы называются гибридными [15].

1.2 Гибридные 8р2+8р3 УГМ

Углеродные Бр2+Бр3 материалы - это особый класс материалов, относящийся к гибридным, и представляющий наибольший исследовательский интерес, поскольку в таких структурах атомы находятся в состояниях с различной координацией, и могут быть различимы по количествам атомов в той или иной координации, либо по степеням гибридизации [9-11]. Вообще, возможны следующие типы гибридизации. Это дискретные типы гибридизации, например, для Бр-гибридизированных атомов возможны sp+sp2 и Бр+Бр3, а также Бр+Бр2+Бр3. Еще один дискретный тип гибридизации - это Бр2+Бр3 тип. Также возможны не дискретные типы гибридизации: для гибридизации, близкой к Бр1, это Бр 1+6, для гибридизации, близкой к Бр2, это Бр2±6, а также возможны промежуточные гибридизации, близкие к Бр3 - Бр3±6.

На рисунке 1.2. приведена общая схема классификации УГМ, предложенная в работах [9,10]. В вершинах данного треугольника на рис. 1.2 находятся идеальные структуры. Атомы в таких структурах имеют идентичные степени координации 2, 3 и 4. На ребрах треугольника находятся гибридные структуры.

diamond,

supercuhan, clathrates

carbine

p-graphyne

cokes and cai'Rqn__,,/'graph ite, fibres crystallites fullerenes, lianotubes, peapods

120

graphyne fullerenes, graphyne nanotubes

Рис. 1.2. Схема классификации гибридных углеродных материалов [10].

Структуры с гибридизированными sp+sp2 состояниями на ребре между состояниями 2 и 3. Такие соединения называются графинами (graphyne) [16,17]. УГМ из sp+sp3 гибридизированных атомов располагаются на ребре треугольной диаграммы, соединяющем вершины 2 и 4. Эти материалы называются карбиноалмазными [18, 19]. Третий класс гибридных материалов строится из структурных единиц, находящихся в четырех- и трехкоординированных (sp2+sp3 структуры) состояниях, и они называются графитоалмазными материалами [20-23]. Последнему классу гибридных sp+sp2+sp3 материалов соответствуют все внутренние точки треугольной диаграммы. Каждая точка на схеме задает соотношение атомов в состояниях с различной координацией и, соответственно, гибридизацией по правилу тройных диаграмм [24]. Рассмотрим гибридные материалы, относящиеся к четырём основным классам гибридных структур.

Материалы с наиболее комплексной структурой - это гибридные материалы sp+sp2+sp3 [15]. Теоретический анализ показывает, что количество структурных модификаций УГМ такого класса должно быть значительно

больше количества структурных разновидностей sp3+sp2 или sp3+sp1 или sp2+sp1 гибридных фаз. Это связано с большим числом исходных состояний и как следствие с большим разнообразим их комбинаций. Теоретических работ, посвященных sp3+sp2+sp1 фазам мало, так как вероятность получения sp3+sp2+sp1 УГМ оценивается как более низкая по сравнению с гибридными фазами других классов [15].

Из гибридных структур, состоящих из sp3+sp2+sp1 гибридизированных атомов, были теоретически предсказаны нано-бусы (pearl necklace) [25-28]. К таким структурам относятся все стеклоуглероды [31, 32], нано -цветы [33], а также шунгиты [29, 30]. Помимо вышеперечисленных структур, к экспериментальным фазам из sp3+sp2+sp1 гибридизированных атомов также относят нанотрубки, которые были функционализированы фрагментами графеновых слоев и карбиновыми цепочками.

Нано-бусами [34-38] (pearlnecklace) называют цепочки квазиодномерных наноструктур со структурой, похожей на бусины на нитке. Из структур на основе фуллеренов Сп можно получить довольно широкий ряд структур с морфологией нанобус, особенно из структур, в которых n < 60 [25]. Процесс формирования нанобус из фуллеренов следующий. В процессе полимеризации химически активных фуллеренов в цепочки часть атомов стенок фуллеренов взаимодействуют между собой, образуя тем самым разнообразные циклы между ними. Такие полимерные цепочки можно отнести к гибридным углеродным структурам, состоящих из sp2+sp3 гибридизированных атомов (рис. 1.3).

В процессе полимеризации высших фуллеренов они могут быть объединены [26-28] через карбиновые атомные цепочки, что обусловлено их более устойчивыми оболочками.

Эти фазы относятся к фазам из sp1 +sp2+sp3 гибридизированных атомов. Поиски новых кристаллических или пленочных структур ведут зачастую, используя как основу нано-бусы.

Рис. 1.3. Различные варианты полимеризации фуллеренов С50 при формировании нанобус [25].

Нанотрубками-нанопластинами называют углеродные структуры, образованные путем присоединения к нанотрубкам посредством ковалентных связей фрагментов графеновых слоев. Модели подобных структур были впервые построены и изучены в работе [39]. В результате проведенных расчетов, была изучена стабильность и электронные свойства для соединений углеродных нанотрубок различной хиральности с фрагментами графеновых слоев, присоединенных к поверхности нанотрубок различными способами (рис. 1.4). Установлено, что атомы в sp3-состояниях определяют жесткость гибридной структуры, например, структуры 8р1+Бр2+вр3, предшественниками которых являются графеновые листы или нанотрубки. Особенностью формирования структуры таких соединений является то что после формирования соединения структура углеродных нанотрубок остается практически неизмененной, при этом структура присоединенных графеновых слоев существенно отличается от их исходной структуры - некоторые из углерод-углеродных связей в слоях графена разрывается, и формируются фрагменты атомных цепочек из Бр1-гибридизированных атомов (рис. 1.4).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Тиньгаев Максим Игоревич, 2019 год

Список литературы

1. Уббелоде А. Р., Льюис Ф.А. Графит и его кристаллические соединения М.: Мир, 1965. - 256 с. (Монография).

2. Шулепов, С. В. Физика углеродных материалов Издательство: Металлургия 336 страниц; 1990 г.

3. Фиалков, А. С. Углерод, межслоевые соединения и композиты на его основе / А. С. Фиалков. - М.: Аспект-пресс, 1997. - 717 с. (ISBN 5-75670190-7).

4. Мищенко С.В., Ткачев А.Г. Углеродные наноматериалы. Производство, свойства, применение. - М.: Машиностроение, 2008. - 320 с.

5. Burchell, T. Carbon Materials for Advanced Technologies, ed. T. D. Burchell, Elsevier Science, Oxford, 1999, 540 p.

6. Haiyan, S. Multifunctional, ultra-flyweight, synergistically assembled carbon aerogels // S. Haiyan, X. Zhen, G. Chao Advanced Materials. 2013. V. 25. P. 2554-2560.

7. Delhaes, P. Graphite and Precursors / Amsterdam: CRC Press, 2001. 312 p.

8. Collins, A. T. (1993). "The Optical and Electronic Properties of Semiconducting Diamond". Philosophical Transactions of the Royal Society A. 342 (1664): 233244. Bibcode: 1993RSPTA. 342. 233C. doi:10.1098/rsta.1993.0017.

9. Belenkov, E.A. Classification of structural modifications of carbon / E.A. Belenkov, V.A. Greshnyakov // Physics of the Solid State. - 2013. - V. 55. - I. 8. - P. 1754-1764.

10. Belenkov, E.A. Classification scheme of carbon phases and nanostructures / E.A. Belenkov, V.A. Greshnyakov // New Carbon Materials. - 2013. - V. 28. -I. 4. - P. 273-282.

11. Belenkov, E.A. Molecular and crystalline structure of carbon materials / E.A. Belenkov, V.A. Greshnyakov // Materials Science Forum. 2016. Vol. 845. pp 235-238.

12. Паулинг Л. Природа химической связи / под ред. Я. К. Сыркина. - М.-Л.: Изд. химической литературы, 1947. - 440 с.

13. Pauling, L. The nature of forces between large molecules of biological interest. (англ.) // Nature (London). — 1948. — Т. 161, № 707. — С. 709.

14. Jemmis, Eluvathingal D.; Pathak, Biswarup; King, R. Bruce; Schaefer III, Henry F. (2006). "Bond length and bond multiplicity: o-bond prevents short n-bonds" // Chemical Communications: 2164-2166.

15. Беленков, Е.А. Наноалмазы и родственные углеродные наноматериалы. Компьютерное материаловедение / Е.А. Беленков, В.В. Ивановская, А.Л. Ивановский. - Екатеринбург: УрО РАН, 2008. - 169 с.

16. Baughman, R.H. Structure-property predictions for new planar forms of carbon: Layered phases containing sp2 and sp atoms / R.H. Baughman, H. Eckhardt, M. Kertesz // J. Chem. Phys. 1987. V.87. P. 6687-6699.

17. Belenkov, Е.А. Structural modifications of graphyne layers consisting of carbon atoms in the sp and sp2 hybridized states / E.A. Belenkov, V.V. Mavrinskii, T.E. Belenkova, V.M. Chernov // Journal of Experimental and Theoretical Physics. - 2015. - Vol. 120. - No. 5. - pp. 820-830.

18. Diederich, F. Synthetic Approaches toward Molecular and Polymeric Carbon Allotropes / F. Diederich, Y. Rubin // Angewandte Chemie. Int. Ed. Engl. 1992. V. 31. P. 1101-1123.

19. Е. А. Беленков, В. А. Грешняков, В. В. Мавринский Структура sp + sp3 гибридных углеродных фаз // Вестник Челябинского государственного университета. Физика. Вып. 6. 2009. №25 (163). С. 22-33.

20. Bucknum, M. J. A hypothetical dense 3,4-connected carbon net and related B2C and CN2 nets built from 1,4-cyckohexadienoid units / M. J. Bucknum, R. Hoffmann // J. Am. Chem. Soc. 1994. V. 116. P. 11456-11464.

21. Bucknum, M. Effects of spiroconjugation in the electronic band structure of glitter / M. J. Bucknum // Carbon. 1997. V. 35. P. 1-16.

22. Park, N. Electronic structure and mechanical stability of the graphitic honeycomb lattice / N. Park, J. Ihm // Phys. Rev. B. 2000. V. 62. P. 7614-7618.

23. M. Dadsetani, J.T. Titantah, D. Lamoen Ab initio calculation of the energy-loss near-edge structure of some carbon allotropes: Comparison with n-diamond // Diamond & Related Materials, 2010, 19, pp. 73-77.

24. Диаграммы состояния тройных систем: учебное пособие // В.В. Березовская, Е.А. Ишина, Н.Н. Озерец. - 3-е изд., перераб. и доп. -Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. - 120 с.

25. X. Lu, Z. Chen. Curved Pi-Conjugation, Aromaticity, and the Related Chemistry of Small Fullerenes (<C60) and Single-Walled Carbon Nanotubes // Chem. Rev., 2005, 105 (10), pp 3643-3696.

26. N. Dragoe, H.Shimotani, M. Hayashi, K. Saigo, A. de Bettencourt-Dias, A. L. Balch, Y. Miyake, Y. Achiba, K. Kitazawa Electronic Interactions in a New Fullerene Dimer: C122H4, with Two Methylene Bridges // J. Org. Chem., 2000, 65 (11), pp. 3269-3273.

27. А. Р. Сабиров, И. В.Станкевич, Л. А. Чернозатонский Гибриды карбина и фуллерена // Письма в ЖЭТФ, 79, 153-157 (2004).

28. T. Ren, B. Sun, Z. L. Chen et al., J. Chem. Phys. B 111 6344 (2007).

29. Reznikov, V.A.; Polekhovskil (6 March 2000). "Technical Physics Letters, Vol. 26, No. 8, 2000, pp. 689-693. Translated from Pis'ma v Zhurnal Tekhnicheskol Fiziki, Vol. 26, No. 15, 2000, pp. 94-102" (PDF). Technical Physics Letters. 8. 26 (2000): 689-693. doi:10.1134/1.1307814. Retrieved 9 January 2013.

30. Филипов, М.М. Органическое вещество шунгитоносных пород Карелии: под ред. М.М. Филипова, А.И. Голубева, и др., Петрозаводск (1994).

31. R. Dubgen, Glassy сarbon - a material for use in analytical chemistry, Publication of Sigri, D-8901 Meitingen, Germany (1985).

32. Handbook of carbon, graphite, diamond and fullerenes: edited by H.O. Pierson, New Jersey (U.S.A.): Noyes Publications (1993).

33. Liyan Y. Synthesis of coiled carbon nanofibers by Cu-Ni alloy nanoparticles catalyzed decomposition of acetylene at the low temperature of 241 °C / Liyan Yu, Yong Qin, Zuolin Cui // Materials Letters, V. 59, (4), p. 459-462 (2005).

34.Lu X., Chen Z. //Chem. Rev., 2005. V. 105. P. 3643.

35.Saisai Gao, Modification of Carbon Nanotubes via Birch Reaction for Enhanced HER Catalyst by Constructing Pearl Necklace-Like NiCo2P2-CNT Composite // Saisai Gao, Yin Zhang, Yanjun Zhang, Bin Wang, Shengchun Yang, 2018 - V. 14 (51), p. 1804388.

36.Saisai Gao, Yin Zhang, Yanjun Zhang, Bin Wang, Shengchun Yang. Modification of Carbon Nanotubes via Birch Reaction for Enhanced HER Catalyst by Constructing Pearl Necklace-Like NiCo 2 P 2 -CNT Composite. Small 2018, 14 (51) , 1804388. DOI: 10.1002/smll.201804388.

37.Carbon-Nanotube-Incorporated Graphene Scroll-Sheet Conjoined Aerogels for Efficient Hydrogen Evolution Reaction ACS Sustainable Chem. Eng.2017586994-7002 2017 American Chemical Society

38.A.N.Enyashin, A.L.Ivanovskii A.L. Mendeleev Commun., 17, 199 (2007).

39. Е. А. Беленков, В. В. Мавринский, В. А. Грешняков, Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах, Махачкала, 501 (2007).

40. J.M. Du, Z.M. Liu, Z.H. Li et al., Mater. Lett., 59, 456 (2005).

41. E. Fitzer, W. Schaefer, S. Yamada, Carbon 7, 643 (1969).

42. G.M. Jenkins, K. Kawamura, Polymeric carbon - carbon fibre, glass and char, London: Cambridge University Press (1976).

43. Е.А. Беленков, Е.А. Карнаухов Влияние размеров кристаллов на межатомные расстояния в дисперсном углероде // Беленков Е.А., Карнаухов Е.А., физика твердого тела, 1999, т. 41 (4), с. 744-747.

44. А. Р. Сабиров, И. В.Станкевич, Л. А. Чернозатонский Гибриды карбина и фуллерена // Письма в ЖЭТФ, 79, 153-157 (2004).

45. J. Sakamoto, J. Heijst, O. Lukin, A. D. Schluter, Angew. Chem. Int. Ed. Ingl. 48, 1030 (2009).

46. A. Oberlin, Chemistry and physics of carbon, 22, New York: Marcel Dekker, 1 (1989).

47. M. Shiraishi Graphitization of carbons. Chapter 3 In: Kaitei tansozairyo minyumon, Tokyo: Carbon Soc. Japan, 29 (1984).

48. P J. F. Harris. Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 30, 235 (2005).

49. Л. А. Песин, Вестник ЧГПУ, Сер.4. (естественные науки). Челябинск, Вып. 2, 39 (1998).

50. L. A. Pesin, E. M. Baitinger, Carbon 40, 295 (2002).

51. Л. А. Песин, Вестник ЧГПУ, Сер.4. (естественные науки). Челябинск, Вып. 1, 5 (1996).

52. Е. А. Беленков, А. Л. Ивановский и др., Ж. струк. хим. 46, 1001 (2005).

53. R. H. Baughmann, A.Y. Liu, C. Cui, P.J. Shields, Synth. Met. 86, 2371 (1997).

54. V. D. Blank, S. G. Buga, N. R. Serebryanaya, et al. Phys. Lett. A 205, 208 (1995).

55. Мавринский В.В., Беленкова Т.Е., Чернов В.М., Беленков Е.А. Структура полиморфных разновидностей графиновых слоев // Вестник Челябинского государственного университета 2013. №25 (316) Физика. Вып. 18. С.31-39.

56. N. Narita, S. Nagai, S. Suzuki, K. Nakao, Phys. Rev. B 58, 11009 (1998).

57. J. Juselius, D. Sundholm, Phys. Chem. Chem. Phys. 3, 2433, (2001).

58. Y. Zhou, S. Feng, Solid State Com. 122, 307 (2002).

59. S. Anand, O. Varnavski, J.A. Marsden, et al., J. Phys. Chem. A 110, 1305 (2006).

60. M. Hu, J. He, Q. Wang, et al., J. Superhard Mat. 36, 257. (2014)

61. X.J. He, J. Tan, H.X. Bu, H.Y. Zhang, et al., Chinese Science Bulletin 57(23), 3080 (2012).

62. Мавринский В.В., Исследование закономерностей формирования кристаллической структуры графиновых слоев // Мавринский В.В., Беленкова Т.Е., Чернов В.М., Беленков Е.А. VIII Международная научная

конференция «Кинетика и механизм кристаллизации. Кристаллизация как форма самоорганизации вещества» 24-27 июня. Иваново. 2014 С. 82-83.

63. V. D. Blank, S. G. Buga, N. R. Serebryanaya, et al. Phys. Lett. A 205, 208 (1995).

64. Diederich, F. Carbon scaffolding: building acetylenic all-carbon and carbon-rich compounds / F. Diederich // Nature. 1994. V.369. P. 199-207.

65. T. Yoshimura, A. Inaba, M. Sonoda, et al., Org. Lett. 8, 2933 (2006).

66. M.G. Lauer, J.W. Leslie, A. Mynar, et al., J. Org. Chem. 73, 474 (2008).

67. Mossinger, D. Large all-hydrocarbon spoked wheels of high symmetry: modular synthesis, photophysical properties, and surface assembly / D. Mossinger, D. Chaudhuri, T. Kudernac, S. Lei, S. De Feyter, J.M. Lupton, S. Hoger // J. Am. Chem. Soc. 2010. V. 132. pp. 1410-1423.

68. F. Diederich, M. Kivala, Adv. Mater. 22, 803 (2010).

69. J. Sakamoto, J. Heijst, O. Lukin, A. D. Schluter, Angew. Chem. Int. Ed. Ingl. 48, 1030 (2009).

70. G. Li, Y. Li, H. Liu, et al., Chem. Commun. 46, 3256 (2010).

71. G. Li, Y. Li, X. Qian, et al., J. Phys. Chem. C 115, 2611 (2011).

72. G. Luo, X. Qian, H. Liu, et al., Phys Rev B 84, 075439 (2011).

73. Мельниченко, В.М. Слоистая структура алмаза / В.М. Мельниченко, Ю.Н. Никулин, А.М. Сладков // Природа. - 1984. - №. 7. - С. 22-30.

74. Беленков Е.А., Структурные разновидности графиновых слоев, состоящих из углеродных атомов в состояниях sp и sp2 // Е.А. Беленков, В.В. Мавринский, Т.Е. Беленкова, В.М. Чернов. ЖЭТФ, том 147, вып.5, стр 949-961.

75. M.G. Lauer, J.W. Leslie, A. Mynar, et al., J. Org. Chem. 73, 474 (2008).

76. E.A. Belenkov, V.V. Mavrinskii, T.E. Belenkova, V.M. Chernov, 2015, published in Zhurnal Eksperimental'noi i Teoreticheskoi Fiziki, 2015, Vol. 147, No. 5, pp. 949-961.

77. V. V. Brazhkin, A. G. Lyapin, Phys. Rev. Lett. 85, 5671 (2000).

78. H. Prinzbach, A. Weiler, P. Landenberger, F. Wahl, J.Wrth, L. T. Scott, M. Gelmont, D. Olevano, and B. V. Issendorff, Nature (London) 407, 60 (2000)., ISSN 1063_7761, Journal of Experimental and Theoretical Physics, 2015, Vol. 120, No. 5, pp. 820-830.

79. Okada, S. Saito, A. Oshiyama, Phys. Rev. Lett. 83, 1986 (1999).

80. V. D. Blank, S. G. Buga, N. R. Serebryanaya, et al. Phys. Lett. A 205, 208 (1995).

81. V. Talyzin, L. S. Dubrovinsky, M. Oden, et al. Phys. Rev. B 66, 165409 (2002).

82. N. R. Serebryanaya, V. D. Blank, V. A. Ivdenko, L. A. Chernozatonskii, Solid State Commun. 118, 183 (2001).

83. J. W. Klett, A. D. McMillan, N. C. Gallego, C. A. Walls, J. Mater. Sci. 39, 3659 (2004).

84. J. Klett, R. Hardy, E. Romine, et al. Carbon 38, 953 (2000).

85. H. R. Karfunkel, T. Dressler, J. Am. Chem. Soc. 114, 2285 (1992).

86. T. Balaban, D. J. Klein, C. A. Folden, Chem. Phys. Lett. 217, 266 (1994).

87. L. Zhechkov, T. Heine, S. Patchkovskii et al. J. Chem. Theory Comput. 1, 841 (2005).

88. Leroy, C.M. Multiwalled-carbon-nanotube-based carbon foams // C.M. Leroy, F. Carn, R. Backov, M. Trinquecoste, P. Delhaes Letters to the Editor / Carbon, (45), 2007, pp. 2307-2320.

89. H. Prinzbach, A. Weiler, P. Landenberger, F. Wahl, J.Wrth, L. T. Scott, M. Gelmont, D. Olevano, and B. V. Issendorff, Nature (London) 407, 60 (2000)., ISSN 1063_7761, Journal of Experimental and Theoretical Physics, 2015, Vol. 120, No. 5, pp. 820-830.

90. A. Kuc, G. Seifert, Phys. Rev. B 74, 214104 (2006).

91. S. Anand, O. Varnavski, J.A. Marsden, et al., J. Phys. Chem. A 110, 1305 (2006).

92. R. H. Baughmann, A.Y. Liu, C. Cui, P.J. Shields, Synth. Met. 86, 2371 (1997).

93. M. J. Bucknum, E. A. Castro, J. Chem. Theory Comput. 2, 775 (2006).

94. K. Komatsu, K. Fujiwara, T. Tanaka, Y. Murata, Carbon 38, 1529 (2000).

95. Bashkin, I.O. A new phase transition in the T-P diagram of C60 fullerite / I.O. Bashkin, V.I. Rashchupkin, A.F. Gurov Lyapin A. G., Popova S. V., Voloshin R. N., Antonov Yu. V. // J. Phys.: Condens. Matter. - 1994 - V. 6. - P. 7491.

96. G. Li, Y. Li, H. Liu, et al., Chem. Commun. 46, 3256 (2010).

97. Z. Zhu, Z. G. Fthenakis, J. Guan, D. Tomanek Topologically Protected Conduction State at Carbon Foam Surfaces: An Ab initio Study // Zhen Zhu, Zacharias G. Fthenakis, Jie Guan, and David Tomanek / Physical Review Letter, 112, p. 26803 (2014). DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.026803

98. V.V. Bashkin. J. Phys.: Condens. Matter. 6, 8989 (1994).

99. Бражкин, В.В. Новые кристаллические и аморфные модификации углерода, полученные из фуллерита при высоком давлении / В.В. Бражкин, А.Г. Ляпин, Ю.В. Антонов, С.В. Попова, Ю.А. Клюев, А.М. Налетов, Н.Н. Мельник // Успехи физических наук. - 1997. - Т. 167. - Вып. 8. - С. 10191022.

100. A.G. Lyapin, V.V. Brazhkin. Physics of the Solid State. 44(3), 405 (2002).

101. Leroy, C.M. Multiwalled-carbon-nanotube-based carbon foams // C.M. Leroy, F. Carn, R. Backov, M. Trinquecoste, P. Delhaes Letters to the Editor / Carbon, (45), 2007, pp. 2307-2320.

102. Carn, F. Rational design of macrocellular silica scaffolds obtained by a tunable sol-gel foaming process // Carn F., Colin A., Achard M-F, Deleuze H, Saadi Z, Backov R. / Adv. Mater, Vol. 16, 2004, pp. 140-4.

103. Mingyao, Z. A mechanism for carbon nanosheet formation // Mingyao Zhu, Jianjun Wang, Brian C. Holloway, R.A. Outlaw, Xin Zhao, Kun Hou, V. Shutthanandan, Dennis M. Manos / Carbon, (45), 2007, pp. 2229-2234.

104. L. Zhechkov, T. Heine, S. Patchkovskii et al. J. Chem. Theory Comput. 1, 841 (2005).

105. Einollahzadeh, Hamideh; Fazeli, Seyed Mahdi; Dariani, Reza Sabet (2016). "Studying the electronic and phononic structure of penta-graphane". Science and Technology of Advanced Materials. 17 (1): 610-617. arXiv: 1511.06850. doi:10.1080/14686996.2016.1219970. PMC 5102001. PMID 27877907.

106. Zhang, S.; Zhou, J.; Wang, Q.; Chen, X.; Kawazoe, Y.; Jena, P. (2015). "Penta-graphene: A new carbon allotrope". Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (8): 201416591. Bibcode: 2015PNAS. 112.2372Z. doi:10.1073/pnas.1416591112. PMC 4345574.

107. Ewels, Christopher P.; Rocquefelte, Xavier; Kroto, Harold W.; Rayson, Mark J.; Briddon, Patrick R.; Heggie, Malcolm I. (2015). "Predicting experimentally stable allotropes: Instability of penta-graphene". Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (51): 15609-12. Bibcode: 2015PNAS. 11215609E. doi:10.1073/pnas.1520402112. PMC 4697406. PMID 26644554.

108. Quijano-Briones, JJ.; Fernandez_escamilla, HN; Tlahuice-Flores, Alfredo. (2017). "Chiral penta-graphene nanotubes: Structure, bonding and electronic properties". Computational and Theoretical Chemistry. 1108: 201520402. doi:10.1016/j.comptc.2017.03.019.

109. Avramon, P; Demin, V; Luo, M (2015). "Translation Symmetry Breakdown in Low-Dimensional Lattices of Pentagonal Rings". J. Phys. Chem. Lett. 6 (22): 4525-4531. doi:10.1021/acs.jpclett.5b02309.

110. D.R. Lide. CRC Handbook of chemistry and physics. 86th ed. CRC Press, London (2005). 2660 p.