Page 12 - Microsoft Word - aref_Korniy_final.doc

10

кластера та спорідненість до електрона, що дало можливість уникнути делокалізації
електронного заряду в системі та отримати точніше значення енергії зв’язку іона.
Ефективний заряд на іонах розраховували, виходячи із маллікенівського аналізу
заселеностей молекулярних орбіталей.
Для коректного опису енергетики корозійного розчинення розроблено
методику, яка дає можливість моделювати поверхневий комплекс метал–іон
середовища (рис. 2) з урахуванням впливу розчинника та оцінювати енергію
адсорбції розчинника, міцність хімічних зв’язків корозійних іонів з поверхнею
кластера та зміну енергії зв’язків поверхневих атомів із рештою атомів кластера з
побудовою залежностей енергії виходу металічних комплексів у середовище від
віддалі до поверхні.
Запропоновано комплексну методику теоретичного оцінювання та
прогнозування корозійно-морфологічної стабільності бінарних наночастинок
платини у середовищі низькотемпературних паливних комірок, яка полягає в
отриманні стабільних наносистем бінарні нанокластери–середовище, часовому
скануванні цих систем на основі атом–атомних потенціалів методом молекулярної
динаміки з визначенням рівноважних поверхневих структур, а також квантово-
хімічному розрахунку шляхів перебігу поверхневих реакцій та адсорбційних
процесів, що призводять до блокування активних
центрів або корозійного руйнування поверхні
нанокластерів під час використання напів-
емпіричного методу та методу функціоналу густини.
За такою методикою розраховано геометричну та
електронну структури оболонкових бінарних
нанокластерів срібло–мідь та підтверджено
експериментальні дані утворення у процесі хімічного
синтезу біметалевих наночастинок з ядром із атомів
срібла.
Виконано порівняльний аналіз методів
квантової хімії та акцентовано на необхідності
використання методу функціоналу густини для
розрахунку характеристик хімічних зв’язків на
Рис. 2. Моделювання поверхні металу в середовищі з урахуванням
корозійного розчинення електронної кореляції для багатоелектронних атомів,
поверхні алюмінію.
яка залишається поза увагою в напівемпіричних
методах. Під час вибору функціоналу для конкретних систем враховували
літературні дані розрахунку різними функціоналами металічних кластерів, а також
сервер функціоналів та базисів розрахунку (https://bse.pnl.gov).
Апробовано розроблену методику для розрахунку взаємодії атомів водню з
кластерами заліза та показано, що ОЦК-кластер (-залізо) з більшою вірогідністю
абсорбує атомарний водень, порівняно із ГЦК-кластером (γ-залізо). Отримані
результати задовільно збігаються з експериментальними даними про вплив водню
на поверхню сталі, а застосований метод коректно описує зміну заряду на атомі
водню залежно від віддалі його проникнення в об’єм кластера заліза.