Стабилизаторы для функциональных медных наноматериалов триботехнического назначения

При помощи расчетов методом теории функционала плотности систематически исследован процесс образования комплексов азотсодержащих молекул с малыми кластерами меди Cu_n(n=1-7, 13). Показано, что молекулы R₁N=Y (Y=CR₂R₃, NR₂, O) перспективны для поиска присадок для кластеров меди, так как являются синтетически доступными, имеют возможность проявлять восстановительные свойства, прочно связываются с атомами меди и не искажают исходную структуру кластера. Используя любой объемный заместитель R, можно блокировать доступ к большой площади поверхности кластера для агрессивных соединений. Комплексы кислорода на поверхности медного кластера существенно уступают в прочности структурам, образованным молекулами R₁N=Y (Y=CR₂R₃, NR₂, O). В зависимости от размера кластера сила взаимодействия изменяется синусоидально от минимума к максимуму.

поверхность, нанокластер, медь, гибридизация азота, механизм роста, теория функционала плотности, комплексообразование, surface, nanocluster, copper, hybridization of nitrogen, growth mechanism, density functional theory, complex formation

1. Jug, K. Structure and stability of small copper clusters / K. Jug, B. Zimmermann, P. Calaminici, A. M. Köster // J. Chem. Phys. - 2002. - v.116. - p. 4497.

2. Jug, K. Growth pattern and bonding of copper clusters / K. Jug, B. Zimmermann, A. M. Köster // International Journal of Quantum Chemistry. - 2002. - V. 90, № 2. - p. 594-602.

3. Grundner, S. Single-site trinuclear copper oxygen clusters in mordenite for selective conversion of methane to methanol / S. Grundner, M. A. C. Markovits, G. Li, M.Tromp, et al. // Nature Communications. - 2014. - V. 6. - p. 7546.

4. Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А. И. Гусев. - Москва : Физматлит, 2007. - 414 с.

5. Помогайло, А. Д. Наночастицы металлов в полимерах / А. Д. Помогайло, А. С. Розенберг, И. Е. Уфлянд. - Москва : Химия, 2000. - 672 с.

6. Губин, С. П. Наночастицы благородных металлов и материалы на их основе / С. П. Губин, Г. Ю. Юрков, Н. А. Катаева. - Москва : Азбука-2000, 2006. - 154 с.

7. Суздалев, И. П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов / И. П. Суздалев. - Москва : КомКнига, 2006. - 592 с.

8. Мельников, А. Ф. Эффективность применения присадок на основе частиц твердых материалов при приработке деталей двигателей внутреннего сгорания / А. Ф. Мельников // Известия Самарского науч. центра Рос. академии наук. - 2011. - Т. 13, № 4. - С. 1116-1118.

9. Кужаров, А. С. Молекулярные механизмы самоорганизации при трении. Часть VIII. Физико-химические и функциональные свойства некоторых реметаллизантов современного рынка автохимии / А. С. Кужаров, А. А. Кужаров, Х. Нгуен, К. Г. Шучев, А. А. Рыжкин // Трение и износ. - 2015. - Т. 36. - № 1. - С. 62-69.

10. Кужаров, А. С. Ещё раз и несколько иначе о металлоплакировании, фабо- и безызносности / А. С. Кужаров, А. А. Кужаров // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2011. - Т. 13. - № 4-3. - С. 772-775.

11. Соловьев, М. Е. Квантово-химическое моделирование формирования наночастиц из карбоксилатов меди / М. Е. Соловьев, В. И. Иржак // Коллоидный журнал. - 2015. - Т. 77. - № 3. - С. 377-383.

12. Герасина, Ю. С. Квантово-химическое исследование взаимодействия гидридов элементов V-VI групп и их алкилпроизводных с атомами, ионами и малыми кластерами металлов группы Ib / Ю. С. Герасина, А. А. Милов, А. А. Кужаров // Вестник ЮНЦ РАН. - 2015. - Т. 11. - № 2. - С. 23-29.

13. Hay, P. J. Ab initio effective core potentials for molecular calculations - potentials for K to Au including the outermost core orbitals / P. J. Hay, W. R. Wadt // J. Chem. Phys. - 1985. - V. 82. - p. 299-310.

14. Perdew, J. P. Generalized gradient approximation made simple / J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof // Phys. Rev. Lett. - 1996. - V. 77. - p. 3865-3868.

15. Perdew, J. P. Errata: Generalized gradient approximation made simple / J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof // Phys. Rev. Lett. - 1997. - V. 78. - p. 1396-1399.

16. Frisch M. J., Trucks G. W., Schlegel H. B. et al. Gaussian 09. - Gaussian, Inc., Wallingford CT. - 2013.