Исаков Динис Ренатович МЕХАНИЗМЫ КАТАЛИТИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЙ МЕТАНА НА НАНОКЛАСТЕРАХ ПЛАТИНЫ ПО ДАННЫМ КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ

Краткое содержание

Расчеты проводились с использованием метода теории функционала плотности PBE в полноэлектронном скалярном релятивистском приближении в базисе гауссовых функций L11, реализованным в программе Priroda. Были локализованы все интермедиаты, разделяющие их переходные состояния, и рассчитаны пути реакции, соединяющие реагенты и продукты, для каждой элементарной стадии. Тип обнаруженных экстремумов (минимумы или переходные состояния) определялся путем расчета собственных значений матрицы силовых констант (частот нормальных колебаний).

1. Влияние размера, заряда и строения кластеров платины Pt4-9 на их относительную стабильность

В настоящее время, несмотря на значительное число публикаций, отсутствует единое мнение о порядке относительной стабильности свободных кластеров платины, их спиновых состояниях, а также других энергетических и геометрических характеристиках кластеров платины.
Анализ литературы показывает, что исследователи обычно используют периодические псевдопотенциалы, или эффективные остовные потенциалы (ECP) для кластеров, которые дают ошибку в описании электронных состояний металлов, и систематически предпочитают 3D-структуры плоским. Мы выполнили релятивистские полноэлектронные расчеты, и наши данные более достоверны. Для изученных нами нейтральных кластеров платины до 6 атомов наиболее энергетически выгодными являются плоские структуры (табл. 1).
В отличие от нейтральных кластеров, систематическое теоретические исследование катионных и анионных кластеров платины не проводилось. Однако эти данные представляют значительный интерес, как в теоретическом, так и в практическом отношении, так как в промышленности кластеры металлов используют на различных подложках. При взаимодействии с подложкой нейтральный кластер платины может либо присоединять электрон и становиться анионом, либо отдавать электрон и становиться катионом. Таким образом, катионные и анионные кластеры платины моделируют кластеры на подложке (табл. 1).