Initial Stages of the Formation of the Supramolecular Structure of Ca and Mg Oxides

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The optimal geometries of (CaO)n and (MgO)n clusters at n = 2–30 have been found and the enthalpies of formation of 1D, 2D, and 3D structures have been determined using quantum-chemical DFT calculations. The calculation demonstrates that the formation of linear chains of Ca and Mg oxides practically does not occur, while the formation of two-dimensional (tiled) and three-dimensional (cubic) structures proceeds with a large release of energy. The competing process of formation of molecular rods consisting of planar six-membered rings (MO)3 has been considered, and it has been shown to proceed not through the stage of preliminary formation of six-membered rings, but directly from monomer units.

About the authors

R. A. Sakovich

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: ajushaulov@yandex.ru
119334, Moscow, Russia

A. Yu. Shaulov

Semenov Institute of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ajushaulov@yandex.ru
119334, Moscow, Russia

References

  1. Edmonds J.A., Freund P., Dooley J.J. // Greenhouse Gas Control Technologies. 2001. P. 46.
  2. Juan Pablo Mojica-Sánchez, Tania Isabel Zarate-López, José Manuel Flores-Álvarez et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2019. https://doi.org/10.1039/c9cp05075b
  3. Гаркушин И.К., Лаврентьева О.В., Штеренберг А.М. // Физика и химия стекла. 2023. Т. 49. № 2. С. 148. https://doi.org/10.31857/S0132665122100109
  4. Gu Guoxuan, Li Sheng, Liu Xin et al. // Ceramics-Silikáty. 2022. V. 66. P. 480. https://doi.org/10.13168/cs.2022.0044480
  5. Utamapanya S., Klabunde K.J., Schlup J.R. // Chem. Materials. 1991. V. 3. P. 175.
  6. Сергеев Г.Б. Нанохимия. М.: Изд-во МГУ, 2003. 288 с.
  7. Суздалев И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов М.: КомКнига, 2006. 592 с.
  8. Ray N.H. // Inorganic Polymers. London: Acad. Press, 1978. 172 p.
  9. Сандитов Д.С., Бартенев Г.М. Физические свойства неупорядоченных структур. Новосибирск: Наука, 1982. 256 с.
  10. Фельц А. Аморфные и стеклообразные неорганические твeрдые тела. М.: Мир, 1986. 326 с.
  11. Ropp R.C. Inorganic Polymer Glasses. Amsterdam: Elsevier, 1992. 201 p.
  12. Сироткин О.С. Безуглеродные полимерные элементооксаны, Дис. … докт. техн. наук. Казань, 1992. 364 с.
  13. Шаулов А.Ю., Владимиров Л.В., Грачев А.В. и др. // Химическая физика. 2020. Т. 14. С. 183. https://doi.org/10.1134/S1990793120010157
  14. Malliavin M.-J., Coudray C. // J. Chem. Phys. 1997. V. 106. P. 2323.
  15. Aguado A., López-Gejo F., López J.M. // J. Chem. Phys. 1999. V. 110. P. 4788.
  16. Gutowski M., Skurski P., Li X. et al. // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 85. P. 3145.
  17. Dong R., Chen X., Wang X. et al. // J. Chem. Phys. 2008. V. 129. P. 044705.
  18. Vasili M.L.S., Felle D. et al. // J. Phys. Chem. A. 2010. V. 114. P. 9349.
  19. Kwapien K., Sierka M., Döbler J. et al. // Angew. Chem., Int. Ed. 2011. V. 50. P. 1716.
  20. Haertelt M., Fielicke A., Meijer G. et al. // Phys. Chem. Phys. 2012. V. 14. P. 2849.
  21. Hong L., Wang H., Cheng J. et al. // Comput. Theor. Chem. 2012. V. 980. P. 62.
  22. Priynka Batra, Ritu Gaba, Upasana Issar et al. // J. Theor. Chem. 2013. P. 720794. https://doi.org/10.1155/2013/720794
  23. Zhang Y., Chen H.S., Yin Y.H. et al. // J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys. 2014. V. 47. P. 025102.
  24. Chen Mingyang, Felmy A.R., Dixon D.A. // J. Phys. Chem. A. 2014. V. 118. P. 3136. https://doi.org/10.1021/jp412820z
  25. Mingyang Chen, Kanchana Sahan Thanthiriwatte, David A. // J. Phys. Chem. C. 2017. V. 121. P. 23025. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.7b09062
  26. Motoyoshi Nakano, Daiki Hebiguchi, Shohei Azuma et al. // J. Phys. Chem. A. 2020. V. 124. P. 101.
  27. Gross E.K.U., Kohn W. // Adv. Quantum Chem. 1990. V. 21. P. 255.
  28. Becke A.D. // J. Chem. Phys. 1993. V. 98. P. 5648.
  29. Schafer A., Horn H., Ahlrichs R. // J. Chem. Phys. 1992. V. 97. P. 2571.
  30. Furche F., Ahlrichs R., Hattig C. et al. // Comput. Mol. Sci. 2014. V. 4. P. 91.
  31. Уэллс А.Ф. Строение неорганических веществ. М.: Изд-во иностр. литер., 1948. 690 с.
  32. Vasiliu M., Feller D., Gole J.L., Dixon D.A. // J. Phys. Chem. A. 2010. V. 114. P. 9349.
  33. Bawa F., Panas I. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2002. V. 4. P. 103.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (81KB)
3.

Download (208KB)
4.

Download (319KB)
5.

Download (306KB)

Copyright (c) 2023 Р.А. Сакович, А.Ю. Шаулов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».