Направление: 011200 Физика
Профиль: Фотоника гетерогенных и конденсированных систем
Кафедра фотоники
Научный руководитель: проф. Цыганенко А. А.
Рецензент: к. ф.-м. н. Буланин К. М.

Исследование поверхностных центров галогенидов металлов методами ИК-спектроскопии и квантовой химии.
Маевская Мария Вячеславовна

	Изомерия связывания адсорбированных молекул имеет большое значение для катализа, потому что энергетически менее выгодный, изомер имеет химические свойства, отличные от обычной молекулы и обладает избытком энергии, который может быть использован для преодоления активационных барьеров. 	
	В данной работе была изучена способность к образованию изомерных комплексов молекулы CO с катионными центрами галогенидов металлов методами ИК-спектроскопии и квантовой химии. Была экспериментально обнаружена изомерия связывания на поверхности NaCl, KBr и KCl, где молекула CO может образовывать с катионами этих галогенидов одновременно два типа комплексов: M – CO и M - OC. 
Анализ спектральных данных показал, что изомерия связывания молекулы с катионами на этих объектах реализуется не на всех центрах адсорбции, а только на катионных центрах, расположенных на дефектах кристаллической решетки: ее гранях и трехгранных углах. Этот вывод был подтвержден результатами квантово-химических расчетов, показавшими хорошее согласие с экспериментальными данными как по энергии изомеризации, так и по значениям колебательных частот молекулы в разных адсорбированных формах.
На поверхности фторидов (LiF, MgF2) изомерия связывания в пределах чувствительности не наблюдалась. В то же время при адсорбции на MgF2 при низкой температуре в ИК-спектре наблюдалась полоса поглощения пониженной частоты, что может свидетельствовать о сильном взаимодействии с анионными центрами и реализации Т-образного комплекса молекулы с анионом.
Расчет взаимодействия молекулы с адсорбционным центром NaF показал возможность реализации трех различных форм адсорбции молекулы: через атом C, через атом O и "side on" на анионных центрах. Проведенный анализ и количественные оценки показали, что сильное взаимодействие с анионами (атомами фтора) может препятствовать реализации изомерно-адсорбированной формы. 
В данной работе была изучена способность к образованию изомерных комплексов молекулы CO с катионными центрами галогенидов металлов методами ИК-спектроскопии и квантовой химии. Была экспериментально обнаружена изомерия связывания на поверхностях солей NaCl, KBr, KCl, то есть молекула CO  может образовывать с катионами этих галогенидов одновременно два типа комплексов: M – CO и M - OC. 
Проведенный анализ показал, что изомерия связывания молекулы с катионами на этих объектах реализуется не на всех центрах адсорбции, а только на катионных центрах, расположенных на дефектах кристаллической решетки: ее гранях и трехгранных углах. 
Данный тезис также был подтвержден результатами квантово-химических расчетов. Расчет дал хорошее согласие с экспериментальными данными, как по энергии изомеризации, так и по значениям колебательных частот молекулы в разных адсорбированных формах.
На поверхности фторидов (LiF, MgF2) изомерия связывания в пределах чувствительности не наблюдалась. В то же время при адсорбции на MgF2 при низкой температуре в ИК-спектре наблюдалась полоса поглощения пониженной частоты, что может свидетельствовать о сильном взаимодействии с анионными центрами и реализации Т-образного комплекса молекулы с анионом, side on адсорбированной формы .
Расчет взаимодействия молекулы с адсорбционным центром соли NaF  показал возможность реализации трех различных форм адсорбции молекулы: через атом C, через атом O и  side on, соответствующую адсорбции на анионных центрах.  Проведенный анализ и количественные оценки показали, что сильное взаимодействие с анионами (атомами фтора) может препятствовать реализации изомерно адсорбированной формы. 
 
Список публикаций:
1. Book of abstracts. 5‘th International Conference on Semiconductor and Photochemistry, Saint-Petersburg, Russia (July, 2015).
2. Book of abstracts. The 3-rd International Symposium « Molecular Photonics »dedicated to academician A.N. Terenin, Saint-Petersburg, Russia (June, 2012).
3. Roman Belykh , Maria Maevskaya , Irina Krauklis , and Alexey Tsyganenko, « Linkage Isomerism of CO Adsorbed on Alkali Halides», Journal of Physical Chemistry A
Volume 119, Issue 11, 19 March 2015, Pages 2363-2370
4.  Aida V. Rudakova, Ulyana G. Oparicheva, Anastasiya E. Grishina, Maria Maevskaya, Alexei V Emeline, and Detlef Bahnemann, «Dependences of ZnO Photoinduced Hydrophilic Conversion on Light Intensity and Wavelengths»,  Journal of  Physical Chemistry C
Volume 119, Issue 18, 7 May 2015, pp 9824-9828