Квантовохімічний аналіз протолітичних властивостей первинних частинок кремнезему від їхнього складу та просторової будови
Анотація
Високодисперсний кремнезем завдяки своїм унікальним властивостям набув широкого використання як сорбент та носій лікарських засобів в різних галузях медицини, біотехнології тощо. Для розробки нових сорбентів на основі кремнезему необхідно добре розуміти механізми протонного обміну, що відбуваються в його поверхневому гідрокси-гідратному шар,і на молекулярному рівні. Напівемпіричним методом РМ7 та методом функціоналу густини з використанням розширеного базисного набору (6-31++G(d,p)) проведено квантовохімічний аналіз будови фулереноподібних порожнистих молекул. Розраховані константи дисоціації гідроксильної групи для молекул, що містять від одного до шестидесяти силіцій-кисневих тетраедрів. Виявлено, що при постадійному збільшенні кількості останніх в олігомерах зменшується величина константи депротонування силанольних груп pKa.
Посилання
1. Schmidt M.W., Baldridge K.K., Boatz J.A., Elbert S.T., Gordon M.S., Jensen J.H., Koseki Sh., Matsunaga N., Nguyen K.A., Su Sh., Windus T.L., Dupuis M., Montgomery J.A. Jr. General atomic and molecular electronic-structure system: Review. J. Comput. Chem. 1993. 14(11): 1347. https://doi.org/10.1002/jcc.540141112
2. Stewart J.J.P. MOPAC 2012. Colorado Springs, CO, Stewart Computational Chemistry, USA, 2014. http://openmopac.net
3. Demianenko E., Ilchenko M., Grebenyuk A., Lobanov V. A theoretical study on orthosilicic acid dissociation in water clusters. Chem. Phys. Lett. 2011. 515(4–6): 274. https://doi.org/10.1016/j.cplett.2011.09.038
4. Kravchenko A.A., Demianenko E.M., Grebenyuk A.G., Lobanov V.V. Quantum chemical simulation of silica surface protolytic equilibrium. Him. Fiz. Tehnol. Poverhni. 2014. 5(1): 16. [in Ukrainian].
5. Filonenko O.V., Kuts V.S., Terebinska M.I., Lobanov V.V. Quantumchemical calculation of 29Si-NMR spectrum of silicon dioxide fullerene-like molecules. Him. Fiz. Tehnol. Poverhni. 2015. 6(2): 263. https://doi.org/10.15407/hftp06.02.263
6. Turov V.V., Gunko V.M. Klasterizatsiya vody i puti yeye ispol'zovaniya. (Kyiv: Naukova Dumka, 2011). [in Russian].
7. Gun'ko V.M., Zarko V.I., Goncharuk O.V., Matkovsky A.K., Remez O.S., Skubiszewska-Zięba J., Wojcik G., Walusiak B., Blitz J.P. Nature and morphology of fumed oxides and features of interfacial phenomena. Appl. Surf. Sci. 2016. 366: 410. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.01.062
