Статьи автора

Строение гидратированной и сульфатированной оловянной кислоты. Квантово-химическое моделирование

Номер выпуска 1 от 17.09.2025

Различные комплексы H₂SnO₃ и их гидратированные и сульфатированные производные изучены квантово-химическим методом в рамках кластерного приближения с функционалом ωB97XD и базисами LanL2DZ(Sn) и 6-31G**(O,S,H), а также с учетом периодических граничных условий с функционалом PBE и базисом проектированных плоских волн PAW. Установлено, что среди гидратированных форм наименьшими по размеру кластерами с признаками кристалла SnO₂ (2–3-кратнокоординированные атомы кислорода и 5–6-кратно координированные атомы олова) являются кластеры (H₂SnO₃)₆ с диаметром описанной сферы d ~ 10 Å.Энергетически выгодно их объединение (в виде глобул (d ~ 20 Å), цепочек, пленок) за счет водородных связей друг с другом и молекулами воды. Возможно также их укрупнение за счет ковалентных связей Sn–O–Sn и Sn–OH–Sn с образованием разнообразных более крупных наночастиц, например (H₂SnO₃)₁₂. Интересно, что часть из них представляет собой полые структуры. Молекулы серной кислоты, адсорбированные на поверхности кластеров (SnO₂)_n(H₂O)_m, связаны с поверхностными атомами Sn анионами SO₄ ^2–, а отщепившиеся при этом протоны достраивают каналы проводимости, формируя в них катионы H₃O⁺ и H₅O₂ ⁺ в дополнение к анионам ОН^– и воде.

3 0

Квантово-химическое моделирование отщепления молекулярного водорода от диаммиаката борогидрида магния

Номер выпуска 6 от 17.09.2025

В рамках кластерного подхода с использованием базиса 6‒31G* и гибридного функционала плотности (B3LYP) выполнено моделирование последовательного отрыва Н2 от комплексов (Mg(BH4)2∙2NH3)2 и (Mg(BH4)2∙2NH3)4. Найдено, что начальный этап дегидрирования требует преодоления энергетических барьеров ~1.5‒1.2 эВ, для этого необходим предварительный нагрев, далее процесс может идти с выделением энергии до извлечения ⁓10 мас. %Н2, для более высокой степени конверсии потребуются дополнительные затраты энергии, превышающие теплоту сгорания Н2 при его извлечении ⁓12.5 мас. %, поэтому дальнейшее дегидрирование этого соединения может оказаться нецелесообразным с энергетической точки зрения.

3 0