Page 221 - Korniy_dyser

221

Спочатку проводили квантово-хімічний розрахунок структурних та
електронних параметрів взаємодії елементарної гратки простого каркасного

цеоліту із 30 атомів методом РМ6, який показав суттєву відмінність для
випадків його взаємодії з іонами водню, кальцію і цинку, для яких існують

експериментальні дані, потім розглядались іони магнію і стронцію (металів
другої групи, що є гомологами кальцію), а також іони кадмію, міді та заліза.

Для згаданих іонів у нас поки-що немає експериментальних даних стосовно

їх впливу на властивості цеоліту. Теоретичне дослідження виконувалось з

метою прогнозування особливостей їх можливої протикорозійної захисної дії

у структурі цеоліту.

Іони утворювали зв’язки із поверхневими атомами кисню, які

виступають кислотними центрами. Адсорбували від одного до шести різних

іонів. Таке модифікування в загальному випадку може приводити до

підвищення чи зниження електрондонорних властивостей незв’язаних атомів

кисню, і, як наслідок, до зміни активності кислотних центрів.

Електрондонорні властивості атомів кисню приводять до підвищення

активності цеоліту, зокрема, це може виражатися в утворенні зв’язків з

гідратованими іонами водню, що присутні в середовищі та, вміст яких

визначає кислотність середовища. Тобто такі кислотні центри цеоліту

можуть зв’язувати гідратовані іони водню, таким чином знижувати

кислотність середовища поблизу поверхні металу сприяючи захисту від

корозії.

Розрахунки показали, що вказані іони суттєво впливають на

стабільність кластерів цеоліту Ze(SiO 2) 30, що виявляється з однієї сторони

зміною величини енергетичної щілини Δ (Δ = HOMO–LUMO) (рис. 5.3), а з

іншої – суттєвим викривленням геометрії кластера та в деяких випадках

повною перебудовою його структури.

Крім цього, на стабільність кластерів впливає також кількість зв’язаних

іонів. Так, збільшення кількості іонів кальцію на кластері від одного до

чотирьох монотонно підвищує стабільність Ze(SiO 2) 30, в той час як