Выполнены квантовохимические расчеты теплот адсорбции H2 и О2 на простейшем электронейтральном кластере Au3 или отрицательно заряженном кластере золота Au3-. Предложен детальный механизм взаимодействия O2 c адсорбатом (Au3H2)- и рассчитана энергетика элементарных реакций взаимодействия, приводящих к образованию (Au3O)- и H2O в качестве продуктов. Также рассчитана энергетика элементарных реакций взаимодействия (Au3O)- с H2, приводящих к образованию Au3- и H2O. На основании расчетов предложено объяснение экспериментальных результатов по взаимодействию водорода и кислорода с наночастицами золота, нанесенными на пиролитический графит. Поскольку находящиеся на графите наночастицы золота заряжены отрицательно, в расчетах содержащим золото наночастицам также придавался отрицательный заряд.
Выполнены квантовохимические расчеты теплот гидрирования простейшей наноразмерной биметаллической системы Au3–/Ni2+ по трем возможным каналам. Продуктами канала с максимальным энерговыделением являются гидрированное золото и никель: H2 + Au3–/Ni2+ → (Au3H2)–/Ni2+, теплота реакции Q = 43.7 ккал/моль. Также с применением квантовохимических методов рассчитаны теплоты взаимодействия бинарной системы (Au3H2)–/Ni2+ с кислородом по различным каналам. Установлено, что по каналу с наибольшим энерговыделением один из атомов O соединяется с гидридом золота, а второй – с никелем: (Au3H2)–/Ni2+ + O₂ → (Au3H2–O)–/(Ni2O)+, теплота реакции Q = 39.0 ккал/моль. Установлен механизм и определена энергетика элементарных реакций, приводящих к образованию золота Au3– и воды H₂O из оксида (Au3H2–O)–. На основании расчетов предложено объяснение экспериментальных результатов по последовательному взаимодействию водорода и кислорода с биметаллическим покрытием из наночастиц золота и никеля. Поскольку при контакте золота с никелем золотые частицы заряжаются отрицательно, а никелевые – положительно, в расчетах содержащим золото частицам придавался отрицательный заряд, а содержащим никель – положительный.
Индексирование
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation