LogoTver State University Repository

Адсорбционные слои акцепторных блоков на основе дикетопирролопиррола на графите: самосборка и структура в атомистическом моделировании

Хаджаб, М. and Гуськова, О.А. (2021) Адсорбционные слои акцепторных блоков на основе дикетопирролопиррола на графите: самосборка и структура в атомистическом моделировании. Вестник ТвГУ. Серия: Химия (4). pp. 118-130. ISSN 1995-0152

[img] PDF - Published Version
1MB

Abstract

В данной статье исследуются адсорбционные слои электроноакцепторных Nнезамещенных дифуран-дикетопирролопирролов на поверхности графита. Рассматриваются три конформера, получающиеся внутримолекулярным вращением и различающиеся взаимным расположением центрального дикетопирролопиррольного блока и фурановых заместителей: cis-cis, cistrans и trans-trans состояния. Адсорбционные слои образуются в процессе самосборки in-silico на поверхности графита за счет межмолекулярной водородной связи, как показывает атомистическое молекулярнодинамическое моделирование. В расчетах имитируется экспериментальный процесс создания слоев, называемый методом нанесения капли. Во всех смоделированных системах наблюдается образование стабильных супрамолекулярных полимеров – длинных упорядоченных ассоциатов на поверхности. Однако, энергия межмолекулярного связывания в этих полимерах и сила и тип водородной связи зависят в той или иной мере от конформации. Каждая из перечисленных характеристик проанализирована количественно, с помощью чего представлена молекулярная картина построения слоев дифуран-дикетопирролопиррола. Исследуемые материалы могут использоваться в области органической электроники, в частности, для органических полевых транзисторов

Abstract (en)

In this computational work, we investigate the adsorption layers of electrondeficient N-unsubstituted difuran-diketopyrrolopyrroles. Three conformational states differing in the mutual orientation of the central diketopyrrolopyrrole unit and furan flanks are distinguished: cis-cis, trans-trans, and cis-trans. The adsorption layers are obtained during in-silico self-assembly on graphite surface through intermolecular hydrogen bonding in all-atom MD simulations. The experimental process for the construction of the adlayers called the spincoating technique is reproduced in the modelling. In all simulated systems, the formation of stable supramolecular polymers is observed which build the ordered carpets on the surface. However, the binding energetics and the strength and the type of the hydrogen bonding are highly sensitive to the molecular conformation. We quantify each of these characteristics and provide a molecular picture of difuran-diketopyrrolopyrrole adlayers relevant for organic field-effect transistor applications

Item Type:Article
Additional Information:ХАДЖАБ Муфди – доктор наук, старший научный сотрудник технологического факультета (факультет электроники) Университета Мухаммеда Будиафа города Мcила (Алжир), Институт полимерных исследований ассоциации Лейбница, ГУСЬКОВА Ольга Александровна – кандидат химических наук, научный сотрудник Института полимерных исследований ассоциации Лейбница, член Дрезденского центра вычислительного материаловедения Технического университета Дрездена
Uncontrolled Keywords:акцептор, дикетопирролопиррол, фуран, водородная связь, адсорбция, графит, самосборка, монослой, молекулярная динамика
Keywords (en):acceptor, diketopyrrolopyrrole, furan, hydrogen bonding, adsorption, graphite, self-assembly, monolayer, molecular dynamics
Subjects:5 Математика. Естественные науки > 54 Химия. Кристаллография. Минералогия
5 Математика. Естественные науки > 54 Химия. Кристаллография. Минералогия > 544 Физическая химия
5 Математика. Естественные науки > 54 Химия. Кристаллография. Минералогия > 544 Физическая химия > 544.7 Химия поверхностных явлений и коллоидных систем.
5 Математика. Естественные науки > 54 Химия. Кристаллография. Минералогия > 544 Физическая химия > 544.7 Химия поверхностных явлений и коллоидных систем. > 544.72 Поверхностные явления в контактирующих системах (на поверхностях раздела).
Divisions: > Институт полимерных исследований общества Лейбница
Университеты > Технический университет Дрездена
Университеты > Университет Мухаммеда Будиафа, Мсила, Алжир
ID Code:11070
Deposited By: Unnamed user with email Komarova.ES@tversu.ru
Deposited On:02 Mar 2022 06:59
Last Modified:02 Mar 2022 06:59

Repository Staff Only: item control page