ИСТИНА

Для решения задачи аккумулирования энергетически важных газов метана и водорода являются перспективными относительно новые материалы - углеродные нанотрубки [A.C. Dillon, T. Gennett, J. L. Alleman, K.M. Jones, P.A. Parilla, M.J. Heben Carbon nanotube materials for hydrogen storage // Proceedings of the 2000 Hydrogen Program Review NREL/CP-570-28890.]. При этом существенного повышения адсорбционной емкости можно добиться, упорядочивая нанотрубки в массивы на заданном расстоянии друг от друга, например, в триангулярную или решетчатую упаковку. Подобные массивы из нанотрубок, по оценкам разных авторов позволят «с запасом» решить поставленные задачи в области аккумулирования технически важных газов [А.В. Школин, А.А. Фомкин, Е.М. Стриженов, А.Л. Пулин Адсорбция метана на модельных адсорбентах, сформированных из однослойных углеродных нанотрубок // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2014. Т.50. №3. С.227-235.]. В работе численным методом молекулярной динамики исследована возможность образования супрамолекулярных структур из углеродных нанотрубок и молекул координаторов – углеводородов различной структуры. Моделирование проводилось в микроканоническом (N,V,E) ансамбле при постоянной температуре. Ячейка моделирования, представляла собой куб, с гранями 10 нм, края которого ограничены периодическими граничными условиями. Температура эксперимента выбиралась в диапазоне от 200 до 400 К на основе физико-химических свойств исследуемого для координации нанотрубок вещества. Для всех систем проводили исследования молекулярно-динамической траектории временем 2×10-9 с. Элементарный шаг интегрирования уравнения движения составил 10-15 с. В процессе численного моделирования было установлено, что молекулы адсорбата «раздвигают» и ориентируют нанотрубки относительно друг друга, преимущественно в триангулярной упаковке. Количество молекул адсорбата и температура опыта при которых происходит самоорганизация углеродных нанотрубок в массив зависит от физико-химических свойств адсорбтива.