Опубликованы результаты исследований научного коллектива заведующего кафедрой радиотехники и электродинамики, д.ф.-м.н., профессора О.Е. Глуховой совместно с коллегами из Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе РАН. В работе "Aminated Graphene Nanomesh: Theoretical and Experimental Insights into Process of Decorating, Topology and Electron Properties" теоретически и экспериментально выявлена физико-химическая природа посадки аминогрупп NH2 на базальную поверхность графена и на краевые атомы отверстия наносетчатого графена.
С помощью in silico исследований была установлена максимально возможная концентрация аминогрупп на краевых атомах отверстия наносетчатого графена - 4.8 ат.%. Это и есть максимальная концентрация, так как суперячейка для исследований была выбрана минимальной из всех возможных вариантов — с минимальным диаметром отверстия ~1,2 нм и минимальной шириной шейки ~1 нм. Для базальной поверхности графена изучен механизм функционализации аминогруппами. Было обнаружено, что в одной локальной области может быть нанесено и ковалентно связано с графеном не более 11 групп. При дальнейшей функционализации аминогруппы разрушают графеновый слой.
Проведенные экспериментальные исследования хорошо подтвердили теоретические результаты о пороговом количестве аминогрупп как на краевых отверстиях наносетчатого графена, так и на базальной поверхности графена, дав сопоставимое значение 4.6–4.8 ат.% введенных аминогрупп и указав, что дальнейшее увеличение содержания азотсодержащих групп связано с реализацией гетероциклических фрагментов из-за разрушения графенового слоя. Кроме того, предсказанное теоретически снижение значения работы выхода продемонстрировано экспериментально, хотя и с намеком на то, что такое снижение носит локальный характер.
Со статьей можно ознакомиться на сайте: https://www.mdpi.com/2504-477X/6/11/335