Page 92 - Korniy_dyser

92

Теоретичний розгляд нанокластерів платини починали з вихідного
положення – атоми металів у нанокластері розміщуються так, щоб володіти

мінімальною енергією в силовому полі оточуючих атоми сусідів. Для цього
задавали в нанокластері певні положення атомів з приблизно правильною

геометрією та оптимізували геометрію для отримання мінімуму енергії
залежно від внутрішньо-кластерних координат.

Для бінарних нанокластерів платини, утворених з перехідними

металами четвертого або п’ятого періоду, можна складати будь-які

структури, оскільки згідно з класичним матеріалознавством для всіх них

утворюються тверді розчини заміщення. Розрахунки показали [222–224], що

форми нанокластерів, близькі до кубооктаедричних із 13, 38 та 55 атомами, є

найменшими нанокластерами, які володіють найбільшою внутрішньою

енергією і є найстійкішими. Крім того, такі нанокластери можуть

утворюватися експериментально, наприклад, під час лазерного

випаровування платини та осадження утворених частинок із

масспектрометричним калібруванням на підкладці. Виходячи з цього, 13, 38 і

55-атомні нанокластери платини як найменші стабільні формування доступні

для відносно швидкого теоретичного дослідження методом функціоналу

густини. Водночас менші нанокластери є достатньо малостійкі через свою

високу реакційну здатність. Для них існує обмежена можливість

структурного моделювання, навіть для двохкомпонетних систем і тому ми їх

не розглядали. Кубооктаедрична структура нанокластера допускає

різноманітні зміни як хімічного складу, так і розташування атомів металу,

включаючи найбільш реальні – наближені до експериментальних, в тому

числі і до набагато більших кластерів, особливо тих, що містять «магічне»

число атомів.

Досліджувані нами кубооктаедричні структури мали будову типу

«ядро–оболонка», згідно з якою існує внутрішнє ядро, складене атомами

перехідного металу – другого компонента, а оболонка товщиною в один

атомний шар складена із атомів платини – активного каталізатора