Везде

ОХНМЖурнал физической химии Russian Journal of Physical Chemistry

  • ISSN (Print) 0044-4537
  • ISSN (Online) 3034-5537

ВЛИЯНИЕ ПРИСУТСТВИЯ КОМПЛЕКСОВ [Al(HO)] НА МИКРОСТРУКТУРУ И МОЛЕКУЛЯРНУЮ ПОДВИЖНОСТЬ В СМЕСЯХ НИТРАТОВ ЭТИЛАММОНИЯ И АЛЮМИНИЯ ПО ДАННЫМ МОДЕЛИРОВАНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ

Вы можете
Код статьи
S3034553725070138-1
DOI
10.7868/S3034553725070138
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Убович М.
  • Аффилиация: Санкт-Петербургский государственный университет
Егоров А.В.
  • Аффилиация: Санкт-Петербургский государственный университет
Чижик В.И.
  • Аффилиация: Санкт-Петербургский государственный университет
Том/ Выпуск
Том 99 / Номер выпуска 7
Страницы
1075-1084
Аннотация
Изучено влияние присутствия водного комплекса вблизи катиона алюминия ([Al(HO)]) на микроструктуру и молекулярную подвижность в смеси нитрата этиламмония (ЭАН) и нитрата алюминия. В качестве метода исследования выбран метод молекулярно-динамического моделирования, который позволяет описывать эволюцию системы на молекулярном уровне. Проанализированы результаты моделирования трех систем: ЭАН, ЭАН + Al(NO) и ЭАН + [Al(HO)][(NO )]. Для детального анализа изменений в микроструктуре при добавлении безводного нитрата алюминия в ЭАН и при добавлении аквакомплексов вокруг ионов алюминия расчитаны функции радиального распределения. Кроме того, рассчитаны несколько кинетических характеристик для системы ЭАН + [Al(HO)][(NO )]: коэффициенты самодиффузии компонентов смеси и времена вращательной переориентации нитрат-аниона. Продемонстрировано, что вода, появляющаяся при приготовлении смесей с солями алюминия, которая в некоторых случаях не может быть полностью удалена стандартными методами, оказывает заметное влияние на структуру и свойства системы. Этот эффект следует учитывать при разработке смесей для различных применений.
Ключевые слова
ионные жидкости компьютерное моделирование метод молекулярной динамики микроструктура самодиффузия вращательная переориентация функция радиального распределения
Дата публикации
07.12.2024
Год выхода
2024
Всего подписок
0
Всего просмотров
25

Библиография

  1. 1. Ionic Liquids – Classes and Properties / Ed. by Handy S. InTech, 2011. 344 p.
  2. 2. Ionic Liquids in Synthesis / Ed. by Wasserscheid P., Welton T.: Wiley-VCH: Weinheim, 2008. 776 p.
  3. 3. Ionic Liquids / Ed. by B. Kirchner, B. Clare: Topics in current chemistry; Springer Verlag: Heidelberg; New York, 2009. 345 p.
  4. 4. Electrochemical Aspects of Ionic Liquids, Second Edition / Ed. by Ohno H., N.J. Wiley: Hoboken, 2011. 504 p.
  5. 5. Ghandi K. // Green Sustain. Chem. 2014. V. 4. № 1. P. 44. https://doi.org/10.4236/gsc.2014.41008.
  6. 6. Fedorov M.V., Kornyshev A.A. // Chem. Rev. 2014. V. 114. № 5. P. 2978. https://doi.org/10.1021/cr400374x.
  7. 7. Timperman L., Béguin F., Frackowiak E., Anouti M. // J. Electrochem. Soc. 2014. V. 161. № 3. P. A228. https://doi.org/10.1149/2.016403jes.
  8. 8. Salanne M. // Top. Curr. Chem. 2017. V. 375. № 3. P. 63. https://doi.org/10.1007/s41061-017-0150-7.
  9. 9. Lu X., Burrell G., Separovic F., Zhao C. // J. Phys. Chem. B. 2012. V. 116. № 30. P. 9160. https://doi.org/10.1021/jp304735p.
  10. 10. Plechkova N.V., Seddon K.R. // Chem. Soc. Rev. 2008. V. 37. P. 123. https://doi.org/10.1039/B006677J.
  11. 11. Scarpellini E., Usula M., Caminiti R. // J. Mol. Liq. 2017. V. 226. P. 9. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2016.09.095.
  12. 12. Balducci A. // Top. Curr. Chem. 2017. V. 375. № 2. P. 20. https://10.1007/s41061-017-0109-8.
  13. 13. Forsyth M., Yoon H., Chen F., et al. // J. Phys. Chem. C. 2016. V. 120. № 8. P. 4276. 10.1021/acs.jpcc.5b11746.
  14. 14. Overbeck V., Appelhagen A., Rößler R., et al. // J. Mol. Liq. 2021. V. 322. P. 114983. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114983.
  15. 15. Filippov A., Alexandrov A.S., Gimatdinov R., Shah F.U. // J. Mol. Liq. 2021. V. 340. P. 116841. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.116841.
  16. 16. Filippov A., Gnezdilov O.I., Luchkin A.G., Antzutkin O.N. // J. Mol. Liq. 2019. V. 284 P. 366. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.04.021.
  17. 17. Hjalmarsson N., Atkin R., Rutland M.W. // J. Phys. Chem. C. 2016. V. 120. № 47. P. 26960. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.6b10626.
  18. 18. Johnson C.A., Parker A.W., Donaldson P.M., Garrett-Roe S. // J. Chem. Phys. 2021. V. 154. № 13. P. 134502. https://doi.org/10.1063/5.0044822.
  19. 19. Ausín D., Trenzado J.L., Turmine M., et al. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. P. 16040. https://doi.org/10.3390/ijms232416040.
  20. 20. Sonnleitner T., Turton D.A., Hefter G., et al. // J. Phys. Chem. B. 2015. V. 119. № 29. P. 8826. https://doi.org/10.1021/jp502935t.
  21. 21. Gnezdilov O.I., Antzutkin O.N., Gimatdinov R., Filippov A. // Magn. Reson. Imag. 2020. V. 74. P. 84. https://doi.org/10.1016/j.mri.2020.09.012.
  22. 22. Mariani A., Bonomo M., Wu B., et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2017. V. 19. P. 27212. https://doi.org/10.1039/C7CP04592A.
  23. 23. Gomez-Gonzalez V., Docampo-Alvarez B., Montes-Campos H., et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. V. 20. № 28. P. 19071. https://doi.org/10.1039/C8CP02933D.
  24. 24. Matveev V.V., Ievlev A.V., Vovk M.A., et al. // J. Mol. Liq. 2019. V. 278. P. 239. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.01.010.
  25. 25. Matveev V.V., Ievlev A.V., Šoltésová M., et al. // Magn. Reson. Chem. 2022. V. 60. № 2. P. 221. https://doi.org/10.1002/mrc.5220.
  26. 26. Ubovich M., Egorov A.V., Chizhik V.I. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2022. V. 96. № 7. P. 1427. https://doi.org/10.1134/S0036024422070330.
  27. 27. Lyubartsev A.P., Laaksonen A. // Comp. Phys. Comm. 2000. V. 128. № 3. P. 565. https://doi.org/10.1016/S0010-4655 (99)00529-9.
  28. 28. Nose S. // Mol. Phys. 1984. V. 52. № 2. P. 255. https://doi.org/10.1080/00268978400101201.
  29. 29. Martyna G.J., Tobias D.J., Klein M.L. // J. Chem. Phys. 1994. V. 101. № 5. P. 4177. https://doi.org/10.1063/1.467468.
  30. 30. Martyna G.J., Tuckerman M.E., Tobias D.J., Klein M.L. // Mol. Phys. 1995. V. 87. № 5. P. 1117. https://doi.org/10.1080/00268979600100761.
  31. 31. Verlet L. // Phys. Rev. 1967. V. 159 № 1. P. 98. doi: 10.1103/PhysRev.159.98.
  32. 32. Ewald P.P. // Ann. Phys. 1921. V. 369 № 3. P. 253. http://dx.doi.org/10.1002/andp.19213690304.
  33. 33. Ebner C., Sansone R., Hengrasmee S., Probst M. // Int. J. Quant. Chem. 1999. V. 75. P. 805. https://doi.org/10.1002/ (SICI)1097–461X(1999)75:4/53.0.CO;2-Y.
  34. 34. Megyes T., Balint S., Peter E., et al. // J. Phys. Chem. B. 2009. V. 113. № 13. P. 4054. https://doi.org/10.1021/jp806411c.
  35. 35. Umebayashi Y., Chung W.-L., Mitsugi T., et al. // J. Comput. Chem. Jpn. 2008. V. 7. № 4. P. 125. https://doi.org/10.2477/jccj.H2013.
  36. 36. Laaksonen A., Kovacs H. // Can. J. Chem. 1994. V. 72. № 11. P. 2278. https://doi.org/10.1139/v94-290.
  37. 37. Choe J.-I., Kim K., Chang S.-K. // Bull. Korean Chem. Soc. 2000. V. 21. № 2. P. 200.
  38. 38. Gómez-González V., Docampo-Álvarez B., Otero-Mato J.M., et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. V. 20. № 28. P. 12767. https://doi.org/10.1039/C8CP01180J
  39. 39. Méndez-Morales T., Carrete J., Cabeza O., et al. // J. Phys. Chem. B. 2014. V. 118. № 3. P. 761. https://doi.org/10.1021/jp410090f.
  40. 40. Gómez-González V., Docampo-Álvarez B., Cabeza O., et al. // J. Chem. Phys. 2015. V. 143. № 12. P. 124507. https://doi.org/10.1063/1.4931656.
  41. 41. Gómez-González V., Docampo-Álvarez B., Otero-Mato J., et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. V. 20. P. 12767. https://doi.org/10.1039/C8CP01180J.
  42. 42. Faro T.M.C., Thim G.P., Skaf M.S. // J. Chem. Phys. 2010. V. 132. P. 114509. https://doi.org/10.1063/1.3364110.
  43. 43. Rappé A., Casewit C., Colwell K., et al. // J. Am. Chem. Soc. 1992. V. 114. № 25. P. 10024. https://doi.org/10.1021/ja00051a040.
  44. 44. Wasserman E., Rustad J.R., Xantheas S.S. // J. Chem. Phys. 1997. V. 106. P. 9769. https://doi.org/10.1063/1.473866.
  45. 45. Spångberg D., Hermansson K. // J. Chem. Phys. 2004. V. 120. P. 4829. https://doi.org/10.1063/1.1641191.
  46. 46. Martínez J.M., Pappalardo R.R., Marcos E.S. // J. Am. Chem. Soc. 1999. V. 121. № 13. P. 3175. https://doi.org/10.1021/ja9830748.
  47. 47. Lauenstein A., Hermansson K., Lindgren J., et al. // Int. J. Quant. Chem. 2000. V. 80. P. 892. https://doi.org/10.1002/1097-461X (2000)80:4/53.0.CO;2-Q.
  48. 48. Hofer T.S., Randolf B.R., Rode B.M. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2005. V. 7. P. 1382. https://doi.org/10.1039/B417491G.
  49. 49. Bylaska E.J., Valiev M., Rustad J.R., Weare J.H. // J. Chem. Phys. 2007. V. 126. № 10. P. 104505. https://doi.org/10.1063/1.2566868.
  50. 50. Berendsen H.J.C., Grigera J.R., Straatsma T.P. // J. Phys. Chem. 1987. V. 91. № 24. P. 6269. https://doi.org/10.1021/J100308A038.
  51. 51. Ryckaert J. – P., Ciccotti G., Berendsen H.J.C. // J. Comput. Phys. 1977. V. 23. № 3. P. 327. https://doi.org/10.1016/0021-9991 (77)90098-5.
  52. 52. Jacquet Q., Rousse G., Iadecola A., et al. // Chem. Mater. 2018. V. 30. № 2. P. 392. https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b04117.
  53. 53. Ubovich M., Matveev V.V., Vovk M.A., Chizhik V.I. // J. Phys. Chem. Lett. 2023. V. 14. № 41. P. 9324. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.3c01965.
  54. 54. Kharkov B.B., Podkorytov I.S., Bondarev S.A., et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2021. V. 60. P. 15445. https://doi.org/10.1002/anie.202102408.
  55. 55. Podkorytov I.S., Skrynnikov N.R. // J. Magn. Reson. 2022. V. 344. P. 107303. https://doi.org/10.1016/j.jmr.2022.107303.
  56. 56. Gordon R.G. // Adv. Magn. Opt. Reson. 1968. V. 3. P. 1. https://doi.org/10.1016/B978-1-4832-3116-7.50008-4.
  57. 57. Magnetic Resonance and Its Applications / Ed. by V.I. Chizhik, Y.S. Chernyshev, A.V. Donets, V.V. Frolov, A.V. Komolkin, M.G. Shelyapina. Springer-Verlag, 2014. 782 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-05299-1.
  58. 58. Куни Ф.М. Статистическая физика и термодинамика. М.: Наука, 1981. 352 с.
  59. 59. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. Часть 1. 5-е изд. М.: Физматлит, 2001. 616 с.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека