Page 223 - Korniy_dyser

223

Збільшення кількості зв’язків з іонами цинку приводить до деякого
підвищення стабільності кластера. При цьому вже чотири іони цинку суттєво

сприяють перебудові кластера із зміною зв’язків Si–O (рис. 5.5)
В кислому середовищі в іонному обміні на цеоліті різних катіонів

беруть участь і конкуруючі з ними іони водню. В загальному випадку
взаємодія іонів водню з кисневими центрами каркасу цеоліту призводить до

утворення гідроксильних груп та зниженню заряду матриці цеоліту, що

супроводжується зменшенням сорбційної здатності цеолітів стосовно деяких

катіонів. Наші розрахунки взаємодії іонів водню з кластером цеоліту

Ze(SiO 2) 30 показують стабілізацію структури із підвищенням симетрії її

зв’язків аж до повного заповнення кислотних центрів поверхні кластера

іонами водню на віддалі близько 0,88 Å. При цьому на іонах водню

локалізується незначний додатній заряд близько 0,36 а.о., величина якого

практично не міняється із збільшенням сорбованих іонів.

Прослідковується збільшення енергія зв’язку вказаних іонів із

кластером цеоліту Ze(SiO 2) 30 із збільшенням кількості сорбованих іонів на

ньому. Слід відмітити досить міцне зв’язування іонів цинку, що призводить

до значного перенесення додатного заряду на кластер (на іоні цинку

залишається близько 0,33…0,45 а.о заряду), зменшення віддалі Zn-O до

1,7…1,9 Å та деформування вихідної структури кластера цеоліту. Це може

свідчити про блокування іонами цинку кислотних центрів цеоліту із втратою

ним іонобмінних властивостей.

Іони кальцію значно менше впливають на структурний стан вихідного

кластера цеоліту Ze(SiO 2) 30, про що свідчать менші енергії їх зв’язку та

віддалі взаємодії порядку 2,1…2,2 Å. Незважаючи на це, іони кальцію значно

сприяють підвищенню електронної густини на вільних атомах кисню

кластера Ze(SiO 2) 30 (рис. 5.6, табл. 5.5). Це вказує на електронодонорні

властивості незв’язаних атомів кисню.