Применение синхротронного излучения для исследования локальной атомной и электронной структур водных растворов ацетонитрила и ионов кобальта, малых нанокластеров палладия и дигидрокси 2,2'-дипиридина золота

• Автор: Солдатов, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 101 с. : ил.

Оглавление
Глава 1. Методы экспериментальных исследований на источниках синхротронного излучения и теоретические методы анализа данных
Экспериментальная установка ПХЕсйот и станция 1141-РОМ
Спектроскопия рентгеновского поглощения в ближней к краю области
Теоретические методы исследование структуры вещества
Глава 2. Локальная атомная и электронная структуры малых нанокластеров палладия
Синтез образцов
Спектры рентгеновского поглощения нанокластеров палладия
Особенности локальной атомной структуры нанокластеров палладия
Глава 3. Локальная атомная и электронная структура дигидрокси 2,2’-дипиридина золота
Синтез образцов
Спектры рентгеновского поглощения
Особенности локальной атомной структуры
Особенности электронной структуры
Глава 4 Электронная структура ионов кобальта в водных растворах различной кислотности
Приготовление образцов
Спектры рентгеновского поглощения
Влияние кислотности раствора
Глава 5 Электронная структура водных растворов
Подробности эксперимента
Спектры рентгеновской эмиссии высокого разрешения для чистой воды

Водородная связь
Заключение. Основные результаты и выводы
Список использованной литературы:
Основные публикации автора

Введение
Актуальность темы
Научный прогресс последних десятилетий предлагает всё более широкий спектр новых материалов и соединений с уникальными свойствами для различных отраслей промышленности. Особенный прорыв наметился в области новых материалов [1] и медицины [2]. Например, нанокластеры палладия находят себе применение в промышленности в качестве катализаторов [3] и как перспективные материалы для хранения водорода [4]. Использование нанокластеров палладия позволяет увеличить удельную рабочую поверхность катализатора и тем самым сократить потребление палладия. Комплексы золота являются альтернативой используемым в настоящее время платиносодержащим противораковым препаратам и обладают уникальной эффективностью против разновидностей раковых клеток, невосприимчивых к обычным платиносодержащим препаратам. Существует предположение, основанные на экспериментальных данных, что эти вещества, в отличие от классических платиновых препаратов - комплексов двухвалентной платины, действуют через механизмы не затрагивающие ДНК [5]. Однако, точный биохимический механизм действия цитотоксичных соединений трёхвалентного золота ещё не изучен до конца
Несомненный интерес представляют исследования водных растворов ионов переходных металлов, в том числе, как очередной шаг в понимании механизма действия активных металлических центров таких, содержащихся в организме человека белков, как гемоглобин [6].
В последнее время исследования структуры воды выходят на принципиально новый уровень [7]. Представленные новые данные о влиянии водородных связей в формировании структуры воды и водных растворов [8, 9]. Поэтому исследования, посвященные электронной структуре, таких на первый взгляд простых конденсированной систем, как вода и водные растворы представляются весьма актуальными.

Энергия связи.
В рамках теории молекулярных орбиталей Кона-Шэма и вместе в фрагментным приближением, можно разложить энергию связей между фрагментами молекулярной системы на вклады связанные с различными орбиталями и электростатическими взаимодействиями. В ADF используется разложение энергии по методу Мококумы. Полная энергия связи разделяется на две основные компоненты.
АЕ — АЕ +АЕ =АЕ + АЕ ,+АЕ . л(П
prep int prep,geo prep,el Vх
Подготовительная энергия AEprep представляющую собой сумму энергий, требуемую для изменения структуры отдельных фрагментов, от их равновесной структуры до структуры, которую они имеют в полной молекуле (AEprepge„) и возбуждения этих фрагментов к их валентной электронной конфигурации (AEei). Энергия взаимодействия АЕШ, между подготовительными фрагментами. Энергия взаимодействия AEint можно разложить на три составляющие:
A£int = bVelst + AEPauli + AEoi = АЕ°+ AEoi (11)
Член AVeis, описывает классическе электростатическое взаимодействие между невозмущенными распределениями заряда отдельных фрагментов, так как они сведены в приравнены в их конечных положениях, давая начало полной плотности, которая является просто суперпозицией плотностей фрагментов рА + рВ- Члены, содержащие только потенциальную энергию обозначены V, только кинетическую энергию - Т, а члены обозначающие и кинетическую и потенциальную энергии обозначены как Е.