Квантовохимическое моделирование реакций в системе наночастицы золота–кислород–водород

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Выполнены квантовохимические расчеты теплот адсорбции H2 и О2 на простейшем электронейтральном кластере Au3 или отрицательно заряженном кластере золота Au3-. Предложен детальный механизм взаимодействия O2 c адсорбатом (Au3H2)- и рассчитана энергетика элементарных реакций взаимодействия, приводящих к образованию (Au3O)- и H2O в качестве продуктов. Также рассчитана энергетика элементарных реакций взаимодействия (Au3O)- с H2, приводящих к образованию Au3- и H2O. На основании расчетов предложено объяснение экспериментальных результатов по взаимодействию водорода и кислорода с наночастицами золота, нанесенными на пиролитический графит. Поскольку находящиеся на графите наночастицы золота заряжены отрицательно, в расчетах содержащим золото наночастицам также придавался отрицательный заряд.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. В. Гришин

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: slutsky@chph.ras.ru
Россия, Москва

Д. Т. Баймухамбетова

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: slutsky@chph.ras.ru
Россия, Москва

А. К. Гатин

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: slutsky@chph.ras.ru
Россия, Москва

С. Ю. Сарвадий

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: slutsky@chph.ras.ru
Россия, Москва

В. Г. Слуцкий

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: slutsky@chph.ras.ru
Россия, Москва

В. А. Харитонов

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: slutsky@chph.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Wittstock A., Zielasek V., Biener J., Friend C.M., Baumer M. // Science. 2010. V. 327. P. 319. https://doi.org/10.1126/science.1183591
  2. Raptis C., Garcia H., Stratakis M. // Angew. Chem. Int. Ed. 2009. V. 48. P. 3133. https://doi.org/10.1002/anie.200805838
  3. Taylor S.F.R., Sa J., Hardacre C. // ChemCatChem. 2011. V. 3. P. 119. https://doi.org/10.1002/cctc.201000337
  4. Zhu Y., Tian L., Jiang Z. et al. // J. Catal. 2011. V. 281. P. 106. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2011.04.007
  5. Corma A., Serna P. // Science. 2006. V. 313. P. 332. https://doi.org/10.1126/science.1128383
  6. Гатин А.К., Гришин М.В., Гуревич С.А. и др. // Изв. АН. Сер. Хим. 2014. № 8. С. 1696.
  7. Kozhevin V.M., Yavsin D.A., Kouznetsov V.M. et al. // J. Vac. Sci. Techn. B. 2000. V. 18. P. 1402. https://doi.org/10.1116/1.591393
  8. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 6. С. 3. https://doi.org/10.31857/S0207401X22060048
  9. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 1. С. 3. https://doi.org/10.31857/S0207401X23010053
  10. Grishin M.V., Gatin A.K., Kharitonov V.A. et al. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2022. V. 16. № 2. P. 211. https://doi.org/10.1134/S199079312232001X
  11. Дохликова Н.В., Гатин А.К., Сарвадий С.Ю. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 4. С. 72. https://doi.org/10.31857/S0207401X22040021
  12. Ozaki T. // Phys. Rev. B. 2003. V.67. 155108 https://doi.org/10.1103/PhysRevB.67.155108
  13. Ozaki T., Kino H. // Phys. Rev. B. 2004. V.68. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.69.195113
  14. Розанов Л.Н. Вакуумная техника. 2-е изд. М.: Высш. шк., 1990.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Структуры Au3 и Au3-, а также структуры изомеров электронейтральных и отрицательно заряженных адсорбатов Au3H2 и (Au3H2)-. Серые метки – Au, черные – H. Расстояния – в Å. Теплоты адсорбции в ккал/моль приведены в квадратных скобках.

Скачать (68KB)
3. Рис. 2. Структуры изомеров электронейтральных и отрицательно заряженных адсорбатов Au3O2 и (Au3O2)-. Серые метки – Au, белые – O. Расстояния – в Å. Теплоты адсорбции в ккал/моль приведены в квадратных скобках.

Скачать (117KB)
4. Рис. 3. Механизм взаимодействия стабильного отрицательно заряженного адсорбата (H–Au3–H)- с двумя молекулами O2. Серые метки – Au, белые – O, черные – H. Расстояния – в Å. Теплоты элементарных реакций в ккал/моль приведены в квадратных скобках.

Скачать (124KB)
5. Рис. 4. Механизм взаимодействия отрицательно заряженного оксида (Au3O)- с молекулой H2. Серые метки – Au, белые – O, черные – H. Расстояния – в Å. Теплоты элементарных реакций в ккал/моль приведены в квадратных скобках.

Скачать (119KB)

© Российская академия наук, 2025