Electronic band structures of pristine and chemically modified cellulose allomorphs

Divya Srivastava, Mikhail S. Kuklin, Jouni Ahopelto, Antti J. Karttunen*

*Tämän työn vastaava kirjoittaja

Tutkimustuotos: LehtiartikkeliArticleScientificvertaisarvioitu

Abstrakti

We have investigated the structural properties, vibrational spectra, and electronic band structures of crystalline cellulose allomorphs and chemically modified cellulose with quantum chemical methods. The electronic band gaps of cellulose allomorphs Iα, Iβ, II, and III1 lie in the range of 5.0 to 5.6 eV. We show that extra states can be created in the band gap of cellulose by chemical modification. Experimentally feasible amidation of cellulose Iβ with aniline or 4,4′ diaminoazobenzene creates narrow bands in the cellulose band gap, reducing the difference between the occupied and empty states to 4.0 or 1.8 eV, respectively. The predicted states 4,4′diaminoazobenzene-modified cellulose Iβ fall in the visible spectrum, suggesting uses in optical applications.

AlkuperäiskieliEnglanti
Artikkeli116440
JulkaisuCarbohydrate Polymers
Vuosikerta243
DOI - pysyväislinkit
TilaJulkaistu - 1 syyskuuta 2020
OKM-julkaisutyyppiA1 Julkaistu artikkeli, soviteltu

Sormenjälki Sukella tutkimusaiheisiin 'Electronic band structures of pristine and chemically modified cellulose allomorphs'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

  • Projektit

    CERES: Competence Center for the materials Bioeconomy: A Flagship for our Sustainable Future

    Mäkelä, K.

    01/05/201831/12/2022

    Projekti: Academy of Finland: Other research funding

    Siteeraa tätä