- Код статьи
- S0044457X25010097-1
- DOI
- 10.31857/S0044457X25010097
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 70 / Номер выпуска 1
- Страницы
- 81-90
- Аннотация
- 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.
- Ключевые слова
- квантово-химическое моделирование функционал плотности оловянная кислота протонообменные мембраны
- Дата публикации
- 17.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 3
Библиография
- 1. Hattori T., Athoh S., Tagawa T. et al. // Preparation of Catalysts IV. Amsterdam: Elsevier, 1987. p. 113. https://shop.elsevier.com/books/preparation-of-catalysts-iv/poncelet/978-0-444-42796-0
- 2. Печенюк С.И. // Изв. АН. Сер. Хим. 1999. Т. 48. С. 228.
- 3. Kesava М., Dinakaran K. // J. Phys. Chem. C. 2021. V. 125. Р. 130. https://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.0c08739
- 4. Scipioni R., Gazzoli D., Teocoli F. et al. // Membranes. 2014. V. 4. P. 123. https://www.mdpi.com/2077-0375/4/1/123
- 5. Chen F., Mecheri B., D’Epifanio A. et al. // Fuel Cells. 2010. V. 10. № 5. P. 790. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/fuce.200900179
- 6. Brutti S., Scipioni R., Navarra M.A. et al. // Int. J. Nanotechnol. 2014. V. 11. P. 882. https://www.inderscienceonline.com/doi/abs/10.1504/IJNT.2014.063796
- 7. Фабричный П.Б., Бабешкин А.М., Портяной В.А. и др. // Журн. структур. химии. 1970. № 4. С. 772.
- 8. Fabrichnyi P.B., Babeshkin A.M., Portyanoi V.A. et al. // J. Struct. Chem. 1971. V. 11. P. 715. https://link.springer.com/article/10.1007/BF00743453
- 9. Fabrichnyi P.B., Babeshkin A.M., Nesmeyanov A.N. // J. Phys. Chem. Solids. 1970. V. 31. P. 1399. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0022369770901447
- 10. Willstuter R., Krant H., Fremery R. // Ber. 1924. Bd. 57. S. 1491.
- 11. Денисова Е.Ф., Плетнев Р.Н., Федотов М.А. и др. Радиоспектроскопия твердого тела. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1984. С. 54.
- 12. FabritchnyiP., AfanassovM., DemazeauG. // C.R. Acad. Sc. Paris. 1986. V. 303. Ser. II. P. 1197.
- 13. Кострыкин А.В., Спиридонов Ф.М., Линько И.В. и др. // Журн. структур. химии. 2007. Т. 52. С. 1176.
- 14. Giesekke E.W., Gutowsky H.S., Kirkov P. et al. // Inorg. Chem. 1967. V. 6. P. 1294. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ic50053a005
- 15. Паршуткин В.В., Ярославцев А.Б., Прозоровская З.Н. и др. // Журн. неорган. химии. 1985. Т. 30. № 1. C. 56.
- 16. Brauer G. Handbook der Preparativen Anorganischen Chemie in drei Banden. Stuttgart: Ferdinand Enke Verlag, 1975.
- 17. Karelin A.I., Leonova L.S., Tkacheva N.S. et al. // Heliyon. 2022. V. 8. P. e11450. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e11450
- 18. Liu L., Pu Y., Lu Y. et al. // J. Membr. Sci. 2021. V. 621. P. 118972. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2020.118972
- 19. Navarra M.A., Abbati C., Scrosati B. // J. Power Sources. 2008. V. 183. P. 109. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2008.04.033
- 20. Arata K. // Green Chem. 2009. V. 11. P. 1719. https://doi.org/10.1039/B822795K
- 21. Varala R., Narayana V., Kulakarni S.R. et al. // Arab. J. Chem. 2016. V. 9. P. 550. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878535216300028
- 22. Chai J.-D., Head-Gordon M. // J. Chem. Phys. 2008. V. 128. P. 084106. https://doi.org/10.1063/1.2834918
- 23. Krishnan R., Binkley J.S., Seeger R. et al. // J. Chem. Phys. 1980. V. 72. P. 650. https://doi.org/10.1063/1.438955
- 24. Johnson B.J., Gill P.M.W., Pople J.A. // J. Chem. Phys. 1993. V.98. P. 5612. https://doi.org/10.1063/1.464906
- 25. Wadt W.R., Hay P.J. // J. Chem. Phys. 1985. V. 82. P. 284. https://doi.org/10.1063/1.448800
- 26. Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B. et al. Gaussian 09, Revision B.01, Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2010.
- 27. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. // Phys. Rev. Lett. 1996. V. 77. P. 3865. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3865
- 28. Hafner J. // J. Comput. Chem. 2008. V.29. P. 2044. https://doi.org/10.1002/jcc.21057
- 29. Kresse G., Hafner J. // Phys. Rev. B. 1993. V. 47. P. 558. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.47.558
- 30. Kresse G., Hafner J. // Phys. Rev. B. 1994. V. 49. P. 14251.
- 31. Kresse G., Furthmuller J. // Phys. Rev. B. 1996. V. 54. P. 11169. https://doi.org/10.1103/physrevb.54.11169
- 32. Kresse G., Joubert D. // Phys. Rev. B. 1999. V. 59. P. 1758. https://doi.org/10.1103/physrevb.59.1758
- 33. Хьюи Дж. Неорганическая химия. М.: Химия, 1987. 695 с.
- 34. Страумал Е.А., Юркова Л.Л., Баранчиков А.Е. и др. // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. С. 298.
- 35. Лермонтов С.А., Юркова Л.Л., Страумал Е.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2018. Т. 63. С. 283.
- 36. Карелин А.И., Ткачева Н.С., Надхина С.Е. и др. // Журн. неорган. химии. 2016. Т. 61. С. 1201.
- 37. Карелин А.И., Леонова Л.С., Арсатов А.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2013. Т. 58. С. 804.
