Defects in crystalline PVDF: a density functional theory-density functional tight binding study

文献情報

出版日 2017-02-17
DOI 10.1039/C7CP00510E
インパクトファクター 3.676
著者

Saeid Arabnejad, Koichi Yamashita, Sergei Manzhos


原文を見る

要旨

We present a comparative density functional theory (DFT) and density functional tight binding (DFTB) study of structures, energetics, vibrational properties as well as electronic structures of the four crystalline phases of polyvinylidene fluoride (PVDF) with different types of defects. For pure phases, the relative energies of PVDF strands (i.e. absent van der Walls bonding) agree well between DFT (using a GGA or a hybrid functional) and DFTB. For crystals, DFTB needs to be calibrated due to deficiencies in the treatment of vdW interactions. Defect formation energies were computed in large-scale DFTB simulations. For single chain vacancies, they are 0.41, 0.59, 0.08 and 0.40 eV per monomer removed in α, β, γ, and δ PVDF, respectively. The energy required to form double vacancies is 0.38, 0.52, 0.33 and 0.39 eV per monomer removed, respectively, i.e. the effect is nearly additive except in the γ phase. Interstitial defects were found to be unstable and convert into vacancies. The relatively high defect formation energies (vs. kT at room temperature) imply that phase purity is feasible in PVDF. Vibrational contributions affect the relative phase energies by up to 0.1 eV but do not significantly affect the relative phase stability.

関連文献

Modelling pH and potential in dynamic structures of the water/Pt(111) interface on the atomic scale

Martin Hangaard Hansen, Anders Nilsson, Jan Rossmeisl

2017-08-15 Paper

DOI: 10.1039/C7CP03576D

Metallic borophene polytypes as lightweight anode materials for non-lithium-ion batteries

Pan Xiang, Wentao Zhang, Junfeng Li, Beibei Xiao, Longshan Li, Kuisen Deng

2017-08-22 Paper

DOI: 10.1039/C7CP04989G

Two-photon absorption of the spatially confined LiH molecule

Justyna Kozłowska, Marta Chołuj, Robert Zaleśny, Wojciech Bartkowiak

2017-02-15 Paper

DOI: 10.1039/C6CP07368A

Effects of electrical conductivity on the formation and annihilation of positronium in porous materials

Bin Zhao, Bo Zhou, Ning Qi, Zhiquan Chen, Wei Zhou

2017-02-20 Paper

DOI: 10.1039/C6CP07483A

Emergence of novel hydrogen chlorides under high pressure

Gilles Frapper

2017-03-01 Paper

DOI: 10.1039/C6CP08708F

Photoinduced dimerization of a photosensory DNA-binding protein EL222 and its LOV domain

Akira Takakado, Yusuke Nakasone, Masahide Terazima

2017-08-18 Paper

DOI: 10.1039/C7CP03686H

Temperature dependence of ion diffusion coefficients in NaCl electrolyte confined within graphene nanochannels

Jing Kong, Zheng Bo, Huachao Yang, Jinyuan Yang, Xiaorui Shuai, Jianhua Yan, Kefa Cen

2017-02-20 Paper

DOI: 10.1039/C6CP08752C

Exciton transport in π-conjugated polymers with conjugation defects

Ruixuan Meng, Yuan Li, Chong Li, Kun Gao, Sun Yin, Luxia Wang

2017-07-31 Paper

DOI: 10.1039/C7CP02626A

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

3-(2-オキサプロピル)ベンzoic酸はどのように合成されますか?

3-(2-オキサプロピル)ベンzoic酸は、ベンzoic酸とプロパノ酸をヒドロキシム化合物として反応させて生成します。具体的には、ベンzoic酸とプロパノ酸を反...

205927-63-53-(2-Oxopropyl)benzo...
化合物よくある質問

BOC-L-3-氟苯丙氨酸の主な用途は何ですか?

BOC-L-3-フローユーノリファンリンは、合成化学や薬品開発のための保護基として広く使用されています。

114873-01-73-Fluoro-N-{[(2-meth...
化合物よくある質問

4-メチル-4-ピペリジニル-1-ピロリドイン甲酸の主な用途は何ですか?

4-メチル-4-ピペリジニル-1-ピロリドイン甲酸は、主に医薬品の合成材料や研究用物質として使用されます。さらに、一部の薬理学的研究にも応用されています。

885523-47-7(4-Methyl-4-piperidi...
化合物よくある質問

Biotin-PEG3-oxyamine HCl塩について、適切な化合物名称に適用される法規ガイドラインは何ですか?

Biotin-PEG3-oxyamine HCl塩は、GHS( Globally Harmonized System of Classification and...

1786206-22-1Biotin-PEG3-oxyamine...
化合物よくある質問

N-(4-イソチオシアネートフェニル)-2-メトキシアリニンはどのように合成されますか?

N-(4-イソチオシアネートフェニル)-2-メトキシアリニンは、4-イソチオシアノフェノールと2-メトキシアリニルアミンのアミニド反応を用いて合成されます。この...

915919-57-2N-(4-Isothiocyanatop...
化合物よくある質問

金粉蕨亭2'-O-葡萄糖甙の主な用途は何ですか?

金粉蕨亭2'-O-葡萄糖甙は主に薬理研究や医薬品製造に使用され、抗炎症作用や抗がん作用などがあります。また、その構造や性質から、合成化学や化学生理学の研究にも用...

76947-60-92-(7-Hydroxy-2,2,4,6...
化合物よくある質問

2-(2-ニトロフェニル)酢酸ヒドライドの物理化学的性質は何ですか?

2-(2-ニトロフェニル)酢酸ヒドライドのCAS番号は114953-81-0です。この化合物は白色結晶性粉末で、分子量は244.12です。水溶性は限られており、...

114953-81-02-(2-Nitrophenyl)ace...
化合物よくある質問

5-(ヒドロキシメチル)-2-チオキソ-2,3-ジヒドロピリミジン-4(1H)-オンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

この化合物は高活性のため、取り扱いには注意が必要です。PPE(個人保護具)としてゴーグル、ガントリー、および防滴シールドを着用することが推奨されます。ドラフトチ...

93185-31-05-(Hydroxymethyl)-2-...
化合物よくある質問

11-脱氢血栓烷 b2の市場動向や研究トレンドはどうですか?

11-脱氢血栓烷 b2は、血栓溶解・抗凝固作用に関する研究で注目を集めています。特に心血管疾患の治療法開発において、市場の需要が高まっています。研究トレンドとし...

67910-12-77-{(2R,3S,4S)-4-Hydr...
化合物よくある質問

3,3-二甲基哌啶-4-酮はどのように保存すればよいですか?

3,3-二甲基哌啶-4-酮は避光、常温、乾燥した場所で保存してください。容器は密閉し、遠くから火源を離して保管することを確認してください。

150668-82-93,3-Dimethyl-4-piper...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。