Квантовохімічне дослідження взаємодії ортосилікатної кислоти з лугами у водному середовищі

A. A. Kravchenko; A. G. Grebenyuk; V. V. Lobanov; E. M. Demianenko; O. M. Tsendra

A. A. Kravchenko Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
A. G. Grebenyuk Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
V. V. Lobanov Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
E. M. Demianenko Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
O. M. Tsendra Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України

Анотація

Методом функціоналу густини з використанням розширеного базисного набору 6‑31++G(d,p) та обмінно-корреляційного функціоналу B3LYP проведено квантовохімічний аналіз рівноважної структури комплексів гідратованих катіонів Li⁺, Na⁺, K⁺ та розрахована енергія їх взаємодії з іонізованою поверхнею кремнезему. Одержані значення енергії адсорбції цих катіонів відповідають експериментальному ряду адсорбції катіонів лужних металів при рН > 9,5.

Посилання

Медицинская химия и клиническое применение диоксида кремния / Под ред. А.А. Чуйко. – Киев: Наук. думка, 2003. – 415 с.

Шабанова Н.А., Саркисов П.Д. Основы золь-гель технологи нанодисперсного кремнезема. – Москва : Академкнига, 2004. – 206 с.

Gun’ko V.M., Mikhailova I.V. Zarko V.I., Gerashchenko I.I., Guzenko N.V., Janusz W., Leboda R., Chibowski S. Study of interaction of proteins with fumed silica in aqueous suspensions by adsorption and photon correlation spectroscopy methods // J. Colloid Interface Sci. – 2003. – V. 260, N 1. – P. 56-69.

Власова Н.Н., Маркитан О.В., Стукалина Н.Г. Адсорбция биогенных аминов на поверхности высокодисперсного кремнезема из водных растворов // Коллоид. журн.. – 2006. – Т. 68, № 3. – С. 421-423.

Vlasova N.N. Golovkova L.P. The adsorption of amino acids on the surface of highly dispersed silica // Colloid J.. – 2004. – V. 66, N 6. – P. 657-662.

Zuyi T., Hongxia Z. Acidity and Alkali Metal Adsorption on the SiO₂–Aqueous Solution Interface // J. Colloid Interface Sci. – 2002. – V. 252, N 1. – P. 15-20.

Айлер Р. Химия кремнезема. В 2 ч. – Москва: Мир, 1982. – 1127 с.

Сорбенты на основе силикагеля в радиохимии / Под ред. Б.Н. Ласкорина. – Москва: Атомиздат, 1977. – 304 с.

Baerends E.J., Gritsenco O.V. A quantum chemical view of density functional theory // J. Phys. Chem. A. – 1997. – V. 101, N 30. – P. 5383-5403.

Арбузников А.В. Гибридные обменно-корреляционные функционалы и потенциалы: развитие концепции // Журн. структур. химии. – 2007. V. 48, № 1. – С. S5-S38.

Becke A.D. Density functional thermochemistry. III. The role of exact exchange // J. Chem. Phys. – 1993. – V. 98, N 7. – P. 5648-5653.

Lee C., Yang W., Parr R.G. Development of the Colle-Salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density // Phys. Rev. B. – 1988. – V. 37, N 2. – P. 785-789.

Cossi M., Barone V., Cammi R., Tomasi J. Ab initio study of solvated molecules: a new implementation of the polarizable continuum model // Chem. Phys. Lett. – 1996. – V. 255, N 4-6. – P. 327-335.

Fortunelli A., Tomasi J. The implementation of density functional theory within the polarizable continuum model for salvation // Chem. Phys. Lett. – 1994. – V. 231, N 1. – P. 34-39.

Schmidt M.W., Baldridge K.K., Boatz J.A., Elbert S.T., Gordon M.S., Jensen J.H., Koseki S., Matsunaga N., Nguen K.A., Su S.J., Windus T.L., Dupuis M., Montgomery J.A.. General atomic and molecular electronic-structure system: Review // J. Comput. Chem. – 1993. – V. 14, N 11. – P. 1347-1363.

Strandh H., Pettersson L.G.M., Sjoberg L., Wahlgren U. Quantum chemical studies of the effects on silicate mineral dissolution rates by adsorption of alkali metals // Geochimica et Cosmochimica Acta. – 1997. –V. 61, N 13. – P. 2577-2587.

Enderby J.E. Ion Solvation via Neutron Scattering // Chem. Soc. Rev. – 1995. – V. 23, N 3. – P. 159-168.

Karlsson M., Craven C., Dove P M., Casey W.H. Surface Charge Concentrations on Silica in Different 1.0 M Metal-Chloride Background Electrolytes and Implications for Dissolution Rates // Aquatic Geochemistry. – 2001. – V. 7, N1. – P. 13-32.