Особенности структурной стабилизации
D- и T-полостей sI-гидрата молекулами газов
- Статья поступила: 04.02.2023 г.
- С доработки: 28.02.2023 г.
- Принята к публикации: 01.03.2023 г.
- DOI 10.26902/JSC_id108770
- EDN: CMKDTA
- Просмотров: 335
1 Казанский (Приволжский) федеральный университет, Россия
2 Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Ижевск, Россия
В рамках метода функционала плотности исследуются механизмы структурной стабилизации гидратов sI молекулами газов CH4, H2S, H2, N2, Ar, Kr, Xe, CO2, C2H6, C3H6. Показано, что включение молекул газа в D- и T-полости гидрата приводит к деформации полостей и изменению их радиусов (до –0.23 %). Рассчитаны энергии связи газов в D- и T-полостях. Установлено, что молекулы с диаметром d < 5 Å лучше стабилизуют D-полости, а молекулы с диаметром d > 5 Å – T-полости. По характеру зависимости величины энергии связи от массы молекулы выделяются две группы газов: молекулярные, для которых dEb/dM
∈ (–0.008; –0.006) эВ·моль/г, и атомарные, для которых dEb/dM ∈ (–0.002; –0.0015) эВ·моль/г. Показано, что ориентация протяженных молекул CO2, C2H6 и C3H6 вдоль длинной оси T-полости наиболее энергетически выгодна. Рассчитаны плотности электронных состояний N(E) для незаполненного гидрата sI и гидратов sI с содержанием CH4 и CO2. Обнаружено, что
наличие гостевой молекулы приводит к снижению энергии электронной подсистемы и
повышению стабильности гидрата.
Ключевые слова: газовые гидраты, ab initio, энергия связи, плотность электронных состояний
|
Импакт-фактор 2024 1.4 |
||||
|
Срок опубликования 4 мес |
||||
|
XII Национальная кристаллохимическая конференция Апатиты, 4–12 июля 2026 г. |
|
100-лет со дня рождения
Началась публикация |
Уважаемые авторы и подписчики “Журнала структурной химии”,
в свободном доступе
архив ЖСХ до 2022 года ("Номера").
Спецвыпуски
Самое интересное
Статьи, к которым чаще всего обращаются посетители
Рубрики