 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Компьютерный анализ позволит изучить электриды
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2026 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Компьютерный анализ позволит изучить электриды
С помощью методов компьютерного моделирования исследователи из Испании доказали возможность существования газофазных электридных материалов, а также предложили способ, позволяющий однозначно отличать электриды от похожих на них по строению ионных соединений.
Ионные соединения (как, например, хлорид натрия) состоят из положительно и отрицательно заряженных ионов. Электриды представляют собой редкий и уникальный тип ионных соединений, обладающих в твердом состоянии электронной проводимостью – в таких соединениях в качестве аниона выступает электрон.
Например, при электрохимическом восстановлении хлорида метилртути CH3HgCl на катоде образуется красное вещество, обладающее электронной проводимостью и имеющее состав CH3Hg. Оно представляет собой ионное соединение, кристаллическая решетка которого построена из катионов CH3Hg+, анионами же являются электроны, которые формируют электронный газ, подобный электронному газу металлической кристаллической решетки. Магнитные, электрические, химические и оптические свойства электридов могут обусловить их применение в огромном количестве областей – катализаторы получения аммиака, системы для хранения водорода и оптоэлектронные устройства.
Однако синтез и изучение таких соединений, которые можно рассматривать промежуточными между материалами с ионными и металлическими кристаллическими решетками, представляет собой непростую задачу, и до настоящего времени было получено лишь 10 электридов, из которых только три устойчивы при комнатной температуре. Как отмечает Эдуард Матито из Университета Жироны, в настоящее время невозможно исследование электридов с помощью прямых методов изучения структуры – положение и поведение свободных электронов в кристаллической решетке электрида практически невозможно изучать с помощью приемов, обычно использующихся для изучения строения веществ.
Исследователи из группы Матито поставили задачу разработки компьютерной модели, которая бы позволила с высокой точностью отличить электриды от других веществ, сходных по строению. Матито подчеркивает, что у электронной структуры электридов есть своя «визитная карточка» – максимум электронной плотности в электридах не соотносится с положением ядер.
В новом исследовании основными критериями для описания строения электридов были выбраны наличие неядерных аттракторов [non-nuclear attractor (NNA)], функция локализации электронов [ electron localisation function (ELF)] и отрицательные значения лапласиана электронной плотности. Исследователь подчеркивает, что поиск трех этих характеристичных критериев сам по себе был непростой задачей, не говоря уже про разработку точного компьютерного расчета свойств электридов.
С помощью нового компьютерного инструмента была изучена десятка ранее полученных электридов, и было выделено три типа электридов – пуш-электриды (push), пулл-электриды (pull) и нещелочные электриды (non-alkali). В состав электридов первых двух категорий входят щелочные металлы; эти категории различаются по типу электростатических сил, действующих на свободные электроны. В пуш-электридах электронодонорные группы отталкивают электроны от ядер щелочных металлов, в пулл-электридах – электроноакцепторные группы обеспечивают их смещение в противоположном направлении.
Один из рассмотренных нещелочных электридов представлял собой клетку C60F60, способную удержать электрон. Матито обнаружил, что эту систему можно относить к электридоподобным, однако ее нельзя формально относить к одноэлектронным электридам. Из всех изученных соединений только два вещества можно отнести к «формальным электридам» – TCNQNa2 и TCNQLi2 оба они относятся к пуш-электридам, основой обоих систем является 7,7,8,8-тетрацианохинодиметан. Матито надеется, что результаты его исследования могут оказаться полезными в открытии новых электридов.
Источник: Chem. Commun., 2015, DOI: 10.1039/c5cc00215j
Источник: http://www.chemport.ru
05.03.2015 11:17 | |
|
