Abstract

Development of theoretical tools to analyze electronic structure of complex nanomaterials depending on features of spatial and chemical organizations of different phases is of interest from both practical and theoretical points of view. Therefore, in this work, an approach based on computations of the atomic charge distribution functions (CDF) in parallel to calculations of the distribution functions of the chemical shifts (SDF) of protons is developed to be applied to a set of complex oxide and carbon nanomaterials. Binary nanooxides (alumina/silica, titania/silica), 3d-metal-doped anatase, activated carbon, carbon nanotube, fullerene C60, graphene oxide, and N-doped Kagome graphene are considered here as representatives of different classes of nanomaterials. The analyses of the CDF and SDF as nonlocal characteristics of certain kinds of atoms in complex systems provide a deeper insight into electronic structure features depending on composition of the materials, guest phase-doped host phase at various amounts of dopants, structure of O- and OH-containing surface sites, amounts and organization of adsorbed water, formation of neutral and charged surface functionalities, bonding of solvated ions, etc. The CDF of metal and hydrogen atoms (electron-donors) are more sensitive to the mentioned factors than the CDF of O, N, and C atoms (electron acceptors) in various systems. As a whole, the use of the CDF and SDF in parallel expands the tool possibility in detailed analysis of the structural and interfacial effects in dried and wetted complex nanomaterials.

Highlights

  • Питання про відповідність статті профілю журналу вирішує редакційна колегія. Процедуру рецензування проходять усі статті, які надійшли до редакції.

  • Підписаний всіма авторами, надається у двох примірниках українською або англійською мовами.

  • Він має містити шифр УДК (за станом на 2020 рік) або PACS, назву статті, анотацію (мовою статті), ключові слова (не більше 10), текст із розміщеними в ньому рисунками і таблицями, назву статті та її резюме англійською мовою (в кінці кожного резюме наводяться ключові слова (не більше 10)), перелік бібліографічних посилань.

Read more

Summary

Introduction

Питання про відповідність статті профілю журналу вирішує редакційна колегія. Процедуру рецензування проходять усі статті, які надійшли до редакції. Підписаний всіма авторами, надається у двох примірниках українською або англійською мовами. Він має містити шифр УДК (за станом на 2020 рік) або PACS, назву статті, анотацію (мовою статті), ключові слова (не більше 10), текст із розміщеними в ньому рисунками і таблицями, назву статті та її резюме англійською мовою (в кінці кожного резюме наводяться ключові слова (не більше 10)), перелік бібліографічних посилань.

Results
Conclusion
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call