Квантово-хімічне моделювання низькотемпературної аргонової матриці з вбудованими кластерами води
Для спектроскопічних досліджень окремих молекул або кластерів, що не взаємодіють між собою та з оточенням, часто використовується метод матричної ізоляції в низькотемпературних матрицях інертних газів. З метою визначення впливу аргонової матриці на положення коливальних смуг в спектрах ізольованих...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2019 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2019
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162460 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Квантово-хімічне моделювання низькотемпературної аргонової матриці з вбудованими кластерами води / A.O. Васильєва, І.Ю. Дорошенко, Л.А. Булавін // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 10. — С. 43-48. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-162460 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Васильєва, A.O. Дорошенко, І.Ю. Булавін, Л.А. 2020-01-09T11:19:24Z 2020-01-09T11:19:24Z 2019 Квантово-хімічне моделювання низькотемпературної аргонової матриці з вбудованими кластерами води / A.O. Васильєва, І.Ю. Дорошенко, Л.А. Булавін // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 10. — С. 43-48. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. 1025-6415 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2019.10.043 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162460 538.9; 535-15 Для спектроскопічних досліджень окремих молекул або кластерів, що не взаємодіють між собою та з оточенням, часто використовується метод матричної ізоляції в низькотемпературних матрицях інертних газів. З метою визначення впливу аргонової матриці на положення коливальних смуг в спектрах ізольованих кластерів води було проведено квантово-хімічні розрахунки структури та спектрів інфрачервоного поглинання фрагментів твердотільної аргонової матриці з вбудованими кластерами води різного розміру. Шляхом порівняння отриманих результатів з розрахованими спектрами аналогічних кластерів води у вакуумі визначено вплив матричного оточення на коливальні спектри кластерів води в матричній ізоляції. Показано, що наявність матричного оточення проявляється у зміщенні спектральних смуг у низькочастотний бік на кілька десятків хвильових чисел відносно відповідних коливань у вакуумі. Для спектроскопических исследований отдельных молекул или кластеров, не взаимодействующих между собой и с окружением, часто используется метод матричной изоляции в низкотемпературных матрицах инертных газов. С целью определения влияния аргоновой матрицы на положения колебательных полос в спектрах изолированных кластеров воды были проведены квантово-химические расчеты структуры и спектров инфракрасного поглощения фрагментов твердотельной аргоновой матрицы с встроенными кластерами воды разного размера. Путем сравнения полученных результатов с рассчитанными спектрами аналогичных кластеров воды в вакууме определено влияние матричного окружения на колебательные спектры кластеров воды в матричной изоляции. Показано, что присутствие матричного окружения проявляется в смещении спектральных полос в низкочастотную сторону на несколько десятков волновых чисел относительно соответствующих колебаний в вакууме. For the spectroscopic study of individual molecules or clusters, which do not interact with each other and with the environment, a method of matrix isolation in low-temperature matrices of inert gases is often used. However, numerous experimental investigations show that the positions of spectral bands in a matrix isolation can dif fer from the corresponding positions in the gas phase. This means that the structure of isolated molecules changes under a matrix influence. In order to determine the influence of an argon matrix on the positions of vibrational bands in the spectra of isolated water clusters, quantum-chemical calculations of the structure and infrared absorption spectra of solid argon matrix fragments with embedded water clusters of different sizes are carried out. Instead of considering the matrix environment as a continuous argon solution (as was done in our previous works), the following model is used: a fragment of the fcc argon crystal, several atoms of which are substituted by water molecules. For a monomer, one argon atom is substituted by one water molecule, for a dimer — two argon atoms are substituted by two water molecules, and so on. The geometry optimization of the obtained structures was made using the program set Gaussian 03 by M06-2X method with basis sets CRENBL ECP for argon and aug-cc-pVDZ for water molecules. Vibrational spectra of the corresponding structures are calculated at the same level of theory. By comparison of the obtained results with the calculated spectra of similar water clusters in vacuum, the influence of the argon environment on the vibrational spectra of water clusters in the matrix isolation is determined. It is shown that the presence of the matrix environment is manifested by shifting the spectral bands towards lower frequencies by several tens of wavenumbers relative to the corresponding vibrations in vacuum. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Фізика Квантово-хімічне моделювання низькотемпературної аргонової матриці з вбудованими кластерами води Квантово-химическое моделирование низкотемпературной аргоновой матрицы с встроенными кластерами воды Quantum-chemical simulation of low-temperature argon matrix with embedded water clusters Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Квантово-хімічне моделювання низькотемпературної аргонової матриці з вбудованими кластерами води |
| spellingShingle |
Квантово-хімічне моделювання низькотемпературної аргонової матриці з вбудованими кластерами води Васильєва, A.O. Дорошенко, І.Ю. Булавін, Л.А. Фізика |
| title_short |
Квантово-хімічне моделювання низькотемпературної аргонової матриці з вбудованими кластерами води |
| title_full |
Квантово-хімічне моделювання низькотемпературної аргонової матриці з вбудованими кластерами води |
| title_fullStr |
Квантово-хімічне моделювання низькотемпературної аргонової матриці з вбудованими кластерами води |
| title_full_unstemmed |
Квантово-хімічне моделювання низькотемпературної аргонової матриці з вбудованими кластерами води |
| title_sort |
квантово-хімічне моделювання низькотемпературної аргонової матриці з вбудованими кластерами води |
| author |
Васильєва, A.O. Дорошенко, І.Ю. Булавін, Л.А. |
| author_facet |
Васильєва, A.O. Дорошенко, І.Ю. Булавін, Л.А. |
| topic |
Фізика |
| topic_facet |
Фізика |
| publishDate |
2019 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Квантово-химическое моделирование низкотемпературной аргоновой матрицы с встроенными кластерами воды Quantum-chemical simulation of low-temperature argon matrix with embedded water clusters |
| description |
Для спектроскопічних досліджень окремих молекул або кластерів, що не взаємодіють між собою та з оточенням, часто використовується метод матричної ізоляції в низькотемпературних матрицях інертних
газів. З метою визначення впливу аргонової матриці на положення коливальних смуг в спектрах ізольованих
кластерів води було проведено квантово-хімічні розрахунки структури та спектрів інфрачервоного поглинання фрагментів твердотільної аргонової матриці з вбудованими кластерами води різного розміру. Шляхом порівняння отриманих результатів з розрахованими спектрами аналогічних кластерів води у вакуумі визначено вплив матричного оточення на коливальні спектри кластерів води в матричній ізоляції. Показано, що наявність матричного оточення проявляється у зміщенні спектральних смуг у низькочастотний бік на кілька десятків хвильових чисел відносно відповідних коливань у вакуумі.
Для спектроскопических исследований отдельных молекул или кластеров, не взаимодействующих между
собой и с окружением, часто используется метод матричной изоляции в низкотемпературных матрицах
инертных газов. С целью определения влияния аргоновой матрицы на положения колебательных полос в
спектрах изолированных кластеров воды были проведены квантово-химические расчеты структуры и
спектров инфракрасного поглощения фрагментов твердотельной аргоновой матрицы с встроенными кластерами воды разного размера. Путем сравнения полученных результатов с рассчитанными спектрами
аналогичных кластеров воды в вакууме определено влияние матричного окружения на колебательные
спектры кластеров воды в матричной изоляции. Показано, что присутствие матричного окружения проявляется в смещении спектральных полос в низкочастотную сторону на несколько десятков волновых чисел относительно соответствующих колебаний в вакууме.
For the spectroscopic study of individual molecules or clusters, which do not interact with each other and with
the environment, a method of matrix isolation in low-temperature matrices of inert gases is often used. However,
numerous experimental investigations show that the positions of spectral bands in a matrix isolation can
dif fer from the corresponding positions in the gas phase. This means that the structure of isolated molecules
changes under a matrix influence. In order to determine the influence of an argon matrix on the positions of
vibrational bands in the spectra of isolated water clusters, quantum-chemical calculations of the structure
and infrared absorption spectra of solid argon matrix fragments with embedded water clusters of different sizes
are carried out. Instead of considering the matrix environment as a continuous argon solution (as was done in
our previous works), the following model is used: a fragment of the fcc argon crystal, several atoms of which
are substituted by water molecules. For a monomer, one argon atom is substituted by one water molecule, for a
dimer — two argon atoms are substituted by two water molecules, and so on. The geometry optimization of the
obtained structures was made using the program set Gaussian 03 by M06-2X method with basis sets CRENBL
ECP for argon and aug-cc-pVDZ for water molecules. Vibrational spectra of the corresponding structures are
calculated at the same level of theory.
By comparison of the obtained results with the calculated spectra of similar water clusters in vacuum, the
influence of the argon environment on the vibrational spectra of water clusters in the matrix isolation is
determined. It is shown that the presence of the matrix environment is manifested by shifting the spectral bands
towards lower frequencies by several tens of wavenumbers relative to the corresponding vibrations in vacuum.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/162460 |
| citation_txt |
Квантово-хімічне моделювання низькотемпературної аргонової матриці з вбудованими кластерами води / A.O. Васильєва, І.Ю. Дорошенко, Л.А. Булавін // Доповіді Національної академії наук України. — 2019. — № 10. — С. 43-48. — Бібліогр.: 7 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT vasilʹêvaao kvantovohímíčnemodelûvannânizʹkotemperaturnoíargonovoímatricízvbudovanimiklasteramivodi AT dorošenkoíû kvantovohímíčnemodelûvannânizʹkotemperaturnoíargonovoímatricízvbudovanimiklasteramivodi AT bulavínla kvantovohímíčnemodelûvannânizʹkotemperaturnoíargonovoímatricízvbudovanimiklasteramivodi AT vasilʹêvaao kvantovohimičeskoemodelirovanienizkotemperaturnoiargonovoimatricysvstroennymiklasteramivody AT dorošenkoíû kvantovohimičeskoemodelirovanienizkotemperaturnoiargonovoimatricysvstroennymiklasteramivody AT bulavínla kvantovohimičeskoemodelirovanienizkotemperaturnoiargonovoimatricysvstroennymiklasteramivody AT vasilʹêvaao quantumchemicalsimulationoflowtemperatureargonmatrixwithembeddedwaterclusters AT dorošenkoíû quantumchemicalsimulationoflowtemperatureargonmatrixwithembeddedwaterclusters AT bulavínla quantumchemicalsimulationoflowtemperatureargonmatrixwithembeddedwaterclusters |
| first_indexed |
2025-12-07T18:17:51Z |
| last_indexed |
2025-12-07T18:17:51Z |
| _version_ |
1850874498173108224 |