Презентация на тему Квантово-химическое моделирование свойств координационно-связанной воды

моделировании электронного строения молекул H2O, координационно-связанных с атомом Ti(III),

выполняющим роль акцептора электронной плотности.
Соответственно, решались следующие задачи:
выбор метода расчета, наиболее точно передающего геометрическую структуру молекулы H2O;
расчет в едином приближении модельных структур Ti(III)·nH2O (n=1-6);
анализ полученных результатов с целью определения степени возмущения электронной структуры молекулы H2O и соответствующего смещения области ее фоточувствительности.

Квантово-химический программный пакет GAMESS (US) предназначен для расчета структуры

и свойств молекулярных систем.
● Позволяет проводить расчеты в приближении МО ЛКАО и методом функционала плотности (DFT).

геометрических параметров молекулы воды, рассчитанных методом самосогласованного поля (ССП)

и методом функционала плотности (DFT). Табл.1. Геометрические параметры воды

Рис.1. Геометрия комплексов

распределение электронной плотности и энергетический спектр воды в ряду

комплексов Ti3+(H2O)n с числом координировано связанных молекул воды от 1 до 6. 2. Установлено правильное геометрическое строение рассмотренных комплексов Ti3+(H2O)n n=1-6 и плавное снижение длины связи Ti-O и O-H при уменьшении числа координированных молекул. 3. Расчеты межатомных расстояний, заселенностей связей и эффективных зарядов свидетельствуют о значительном возмущении электронной структуры координационно-связанной молекулы воды, возрастающей при снижении их числа в комплексах Ti3+(H2O)n. 4. Усиление поляризующего действия катиона определяет длинноволновое смещение полосы поглощения полосы поглощения координированных молекул воды.

(1972) 238 2. Konstanze R.H., AntonioT., Gianluca S., Angelo V.,

Alfons. B. First Principles Analysis of H2O Adsorption on the (110) Surface of SnO2. TiO2 and Their Solid Solutions // Langmuir, 2012. V. 28(2). P. 1646-1656. 3.ЗацепинаГ.Н. Физические свойства и структура воды. М.: Изд-во МГУ, 1998. 184c.. 4. Уэйн Р. Основы и применения фотохимии. М.: Мир, 1991. 304с. 5. Юхневич Г.В. Инфракрасная спектроскопия воды. М.: Наука, 1973. 208с. 6. Rimeh D., Patric D., Didier R. Modified TiO2 For Environmental Photocatalytic Applications: а Review. // Chem.Res., 2013. V. 52 (10). P.3581-3599. 7. Abe A., Sayama K., Domen K., Arakawa H., Chemical Physics Letters 344 (2001) 339 8. Абаренков И.В., Братцев.В.Ф., Тулуб. А.В. Начала квантовой химии. М.: Высшая школа, 1989. 303с. 9. Степанов.П.Ф. Квантовая механика и квантовая химия. М.: Мир, 2001. 519с. 10. Минкин. В.И.,Симкин Б.Я., Миняев. Р.М. Теория строения молекул. Ростов-на-Дону: «Феникс», 1997. 560с. 11. Кларк. Т. Компьютерная химия. М.: Мир, 1990. 383с. 12. Барановский В.И. Квантовая механика и квантовая химия. М.: «Академия», 2008. 384с. 13. Сатанин А.М. Введение в теорию функционала плотности. Н.Н.: Изд-во «Нижний Новгород», 2009. 64c.