On the applicability of cluster models to study the chemical reactivity of carbon nanotubes

Dublin Core

Título

On the applicability of cluster models to study the chemical reactivity of carbon nanotubes

Tema

NANOTECNOLOGIA
NANOTUBOS DE CARBONO
BIBLIOGRAFIA NACIONAL QUIMICA
2011

Abstract

We have performed a comparative study on the reactivity of metallic and semiconducting nanotubes using infinite and finite models. Infinite models were created using periodic boundary conditions while finite ones were constructed by means of hydrogen terminated nanotubes sections. Cluster models systematically underestimate the reactivity of metallic single wall carbon nanotube (SWCNT)s. We have confirmed that metallic nanotubes are more reactive than semiconducting species, in disagreement with previous works. The differences can be attributed to the presence of an instability in the singlet ground state of the wavefunction corresponding to semiconducting nanotubes clusters. When lower electronic states of the pristine cluster are considered, semiconducting nanotubes become less reactive as compared with metallic SWCNTs. Particularly, if an antiferromagnetic solution is considered for the semiconducting (10,0) SWCNT cluster, it becomes less reactive than the (5,5) SWCNT, as observed for infinite models. Because semiconducting nanotubes are less reactive than metallic counterparts, their reaction energies converge faster to the values observed for graphene. For a 1.6-nm diameter semiconducting nanotube, the addition energy is comparable with graphene. Thus, semiconducting nanotubes with diameters larger than 1.6 nm are going to be as reactive as graphene and the effects of curvature will be unimportant.

Fuente

Journal of Computational Chemistry v. 32, no. 11, 2011. -- p. 2397-2403

Editor

Wiley

Fecha

2011

Derechos

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Formato

PDF

Idioma

Inglés

Tipo

Artículo

Identificador

ISSN: 1096-987X Online
Fecha de agregación
August 19, 2013
Colección
Bibliografía Nacional Química
Tipo de Elemento
Document
Etiquetas
,
Citación
Denis, Pablo A., “On the applicability of cluster models to study the chemical reactivity of carbon nanotubes,” RIQUIM - Repositorio Institucional de la Facultad de Química - UdelaR, accessed September 29, 2020, http://riquim.fq.edu.uy/items/show/763.
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