Квантовохимическая модель межфазовой границы алмаз - оксидный расплав тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

Давиденко, Людмила Павловна АВТОР
кандидата химических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Киев МЕСТО ЗАЩИТЫ
1993 ГОД ЗАЩИТЫ
   
02.00.04 КОД ВАК РФ
Автореферат по химии на тему «Квантовохимическая модель межфазовой границы алмаз - оксидный расплав»
 
Автореферат диссертации на тему "Квантовохимическая модель межфазовой границы алмаз - оксидный расплав"

ой академия наук украины

институт общей и неорганической химии

На правах рукописи УДК 541.57.183

ДАЩДЕННО ЛОДМИйА ЕШОВНА

КВАНТОВОХИШЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЮТАЗОБОЛ ГРАНИЦЫ АЛМАЗ - оксидаш. РАСПЛАВ

02.00.04 - физическая химия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических . наук

Киев - 19ЭЗ

Работа выполнена е Институте общей и' неорганической химии АН Украины и Полтавском инженерно-строительном институте

Научный руководитель: Каздидат химических наук, доцент Б.В.Соловьев

Научный консультант: Заслуженный химик УССР, доктор'химических наук, профессор В-И.1иаповал

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук Засуха-В-А. доктор хиАотеских наук, профессор. Тарасенко Ю.А.

Бедудая организация: Институт химии поверхности АН Украины

Защита состоится ' /у г. в /О* часов на

заседании специализированного совета ДО 16.16.01 при Институте общей и неорганической химии АН Украины по адресу:"252601, ГСП

Киеь, пр. Палладина 32/34 С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Института обцей и неорганической х;а.даи АН Украины. Автореферат разослан

п23" огссТ. /9Цу.

Ученый секретарь специализированного

советь, кандидат химических каук у Т.С.Глущак

. е'ц -

ХШКЕРИСВШ РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из наиболее эффективных; методов повышения износостойкости деталей и защиты их поверхностей ст внешних воздействий является применение металлизированных алмазных порошков. Алмазосодержащие покрытая позволяют значительно удлинить срок службы трущихся деталей, обладают хорспими антикоррозионными свойствами, допускает использование обработанных деталей в экстремальных условиях. Широкое практическое применение расплавленных солей в качестве реакционной срзды для получения металлизированных алмазов требуют целенаправленного подхода к уп-' равлению химическими процессами, протеюжцпш на границе раздела ачказ-ионный расплав, что делает задачу.по изучению физических и электрохимических свойств «ежфазовсй границы особенно актуальной.

Экспериментально обнаруженная возможность осаядешш ка алмазы гальванических покрытий из карбидов тугоплавких металлов при контакте алмазов с иошши расплавами на основе карбонатов щелочных металлов без предварительного создания проводящего слоя не получила должного объяснения. Вместе с тек успешное применение теоретических методов в цикле работ под руководство« В.И.Ша-повала, посвяцежлк изучение строения к свойств ионшх расплавов показывает, что критерием оценки возможности возникновения поверхностной проводимости алмаза в ионном расплаве могут слу-яить данные по адденекив электронной структуры взаимодействующих частиц расплава и поверхности алмаза. Доэтсму представляется цедесообр&зш.! проведение кваятовакхмихесяаго модалирсванал меж!азовой границы алказ-оксидккй расплав -для теоретического изучения явления поверхностной проводимости алмаза в ресягаер.

- 2 - '

Ь качестве объектов теоретического исследования были выбраны углеродные кластеры поверхности алмаза и частицы- [,02 , , С03 > ВО, > . Кб ант ов охи ми ч е с к ое изучение взаимодействий

мастеров с частицами позволит не только проследить изменение электронного строения атомов поверхности алмаза и.установить причину возникновения поверхностной проводимости алмаза з ионном расплаве, но и промоделировать окислительно-восстановительные процессы на границе раздела алмаз-оксидный расплав.

Цель работы. Разработка квантовохимических модельных представлений об особенностях протекания окислительно-восстановительных процессов на границе раздела алмаз-оксидный расплав и установление механизма возникновения поверхностной проводимости алмаза в оксидном расплаве.

Научная новизна. Впервые проведено квантовохимическое ыоде-т лирование окислительно-восстановительных процессов на границе раздела алмаз-расплав применительно к карбонат- и борсодержадим расплавам. На основании результатов теоретического расчета доказано, что физико-химические свойства кежфазовой границы алмаз-ионный расплав определяются электронным и геометрическим строением взаимодействующих поверхности алмаза и частиц расплава.

Установлено, что поверхность алмаза Енступ&ет в качестве восстановителя в карбонатеодержащих расплавах и в качестве окислителя- в бореодержащих. Доказано, что взаимодействие кластера поверхности алмаза с СО,. и В0г происходит по механизму

6'-, ЗГ-взаимодействия с превалированием ^-составляющей в миграции электронной плотности в кластере алмаза под влиянием СО, б- составляющей - под влиянием В0г • Предложена недельная схема механизма увеличения поверхностной проводимости

- 3 -

алмаза в карбонатеодержащих расплавах, позволяющая объяснить известные экспериментальные результаты и прогнозировать возможность подобных эффектов при контакте алмаза с другими оксидными расплавами.

Теоретически доказана возможность увеличения поверхностно;! проводимости алмаза з сульфатсодеряашдх расплавах. Произведены оценочные расчеты по изучении влияния частиц карбонат- л бор-содержащих расплавоз на физико-химические свойства поверхности нитрида бора (боразона), указывающие на малую вероятность металлизации беразона в расплавах данного типа.

Научная и практическая ценность. Проведеннда расчеты поззо-лили теоретически обосновать направленность окислительно-восстановительных реакций на границе раздела алмаз-оксидный расплав, что может быть использовано при разработке общей теории протекания окислительно-восстановительных процессов на границе раздела алмаз-конденсированная среда.

Обнаруженная специфичность влияния молекул диоксида углерода на кластер алмаза, состоящая в превалировании ^-составляющей в миграции электронной плотности внутри кластера с последующим изменением физико-химических свойств поверхности алмаза в расплаве развивает современные представления о причинах изменения поверхностной проводимости твердых тел под влиянием внешних воздействий.

Предложенная схема механизма зозникнозения поверхностной проводимости алмаза в расплавах позволяет прогнозировать воз -можнссть металлизации алмаза в других оксидных расплавах (например, сзсльфатсодержащих), что может быть использовано для целенаправленного поиска путей управления электрохимическими

- 4 -

процессами на границе раздела алмал-ионный расплав и создания более прогрессивных и экономичных технологий получения металлизированных алмазных порошков.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: XII Украинской Республиканской конференции по неорганической химии (Симферополь, октябрь, 1939г.), на У Уральской конференции по высокотешературной физической химии и электрохимии (Свердловск, октябрь-ноябрь, 1989г.), II Республиканской конференции "Физика твердого тела и новые области ее применения" (Карагаеда, май, 1990 г.), Всесоюзном совещании по квантовой химии (Казань, сентябрь, 1991 г.), XIII Украинской конференции по неорганической химии (Ужгород, сентябрь, 1992 г.), X (Всесоюзной) конференции по физической химии и электрохимии ионных расплавов ~ и твердых электролитов (Екатеринбург, октябрь, 1992 г.), итоговых научных конференциях Полтавского инженерно-строительного института, (1983 - 1993 г.г.), совместных заседаниях отделов высокотемпературного электрохимического синтеза и высокотемпературной неорганической химии ИОНХ АН Украины (1992 - 1993 г.г.).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 17 печатных работах. '

Объем работы. Диссертационная работа объемом 119 страниц состоит из введения, четырех глав, выводов и вклшает 20 таблиц, 15 рисунков. Список цитируемой литературы содержит 233 наименований.

В перв.ой главе произведен обзор имеющихся в литературе данных по электронному и геометрическому строению алмаза, про-аналиэированны современные теоретические кластерные подходы к

списанию строения и свойств твердых тел, в частности, алмаза. Доказано возможность применения молекулярных кластеров для решения поставленной задачи.

Обоснована необходимость применения теоретического подхода для обнаружения механизма возникновения поверхностной проводимости алмаза в оксидных расплавах. На основании современных представлений о строении и свойствах расплавов показано, что критерием обнаружения возможности осаждения на алмаз покрытий из тугоплавких металлов без предварительного создания проводящего слоя могут служить данные по изменению электронной структуры кластера алмаза под влиянием частиц расплава. Поэтому для изучения физических и электрохимических свойств межфазовой границы алмаз-оксидный расплав в данной работе выбран метод ССД МО ИКАО, допускающий применение кластерного подхода и позволяющий корректно оценивать энергетические и электронные параметры взаимодействующих кластера алмаза и частиц расплава. На том . основании, что явление поверхностной проводимости наблюдается при погружении алмаза в карбонатеодертащий расплав в отличие от борсодержащего, данные расплавы выбраны в качестве' альтернативных объектов изучения. Проведено обоснование выбора характерных частиц данных расплавов.

Во второй главе изложены теоретические и методические основы метода ССП 140 ИКАО. Приведены параметры приближения 4кае-ра-Кольмара для элементов первого и'второго периодов и Сантри-Полла-Сегала для.элементов второго и третьего периодов таблицы Мезделеева. Даны краткие характеристик« программ квайтОЕОхими-чесша. расчетов изучавшихся взаимодействий. •

В третьей главе изложены результаты квантовохимического изучения физических и электрохимических свойстб межфазовой границы алмаз-оксидный расплав на примере альтернативных карбонат-и борсодержащкх расплавов.

Предварительно, проведенная для карбонатсодержащих распланоЕ оценка путей моделирования границы алмаз-расплав, по результатам квантовохимических расчетов показала как возможность применения различных кластерных форм моделей поверхности (КШШ алмаза, так и предпочтительность выбора молекул диоксида углерода в качестве частиц, наиболее перспективных при исследовании причин возникновения поверхностной проводимости алмаза в карбонатеодерлгащем расплаве.

При сравнительном изучении альтернативных взаимодействий кластера алмаза с характерными частицами карбонат— и борсодержацих расплавов

и во; в качестве КЭШ алмаза выбран углеродный кластер С-г тетраэдрической конфигурации, позволяющий учесть характер кристаллической решетки алмаза, тип гибридизации и валентность углерода (рис.1).

Анализ энергетических профилей дна долин потенциальных поверхностей взаимодействий кластера С иг с частицами

С0а и во

2 , как показали

проведенные расчеты, указывает на Рис.1. Оптимизирован-

преиму^ество конфигурация, при кото- ная геометрия С,-т

|? » 1,299 А

- 7 -

рой плоскость, содержащая частицы СО, и во 2 параллельна грани КФМП алмаза (рис.2., конформация I). Локальные минимумы энергии наблюдается для конформаций II и III взаимодействий

С(-г— С 0Ь и с.,.*... во. •

I II III

0-

с

0-0

©-

а) взаимодействие

II

0-

-0

0-©—0

• -В

ш

б) взаимодействие во:

Рис.2. Наиболее вероятные конформации взаимодействий

- 8 -

Проведенные расчеты показали (табл.1), что для взаимодействия tС 0» • отвечащего максимальной энергии связи (д Е = - 1445 нДг/моль), в результате перераспределения заряда внутри кластера на внешней грани заряд меняется от -0,312 е до + 0,200 е. В двух других рассматриваемых конформациях взаимодействия С,.,... .СО* происходит как перенос заряда с отдельных атомов К$Щ, так и приобретение общего положительного заряда кластером за счет переноса заряда на С 0г - Для взаимодействия С.-» ... В0а характерен обратный перенос заряда с Ь 02 на í,.f (в конформациях I и III) и в целом кластер в результате взаимодействия с В 0t становится отрицательно заряженным (табл. I).

Таблица I.

Зарядовые характеристики изучаемых' взаимодействий и энергии связей КЗШ С^* с.частицами С 0» и &Q

конфор-мацкя ATOM LC TQ-3 Вид ft взаи- I кдж модей- ] моль ствия. ! а

L с; с. К с, а о,.,

С..,

.со,

I C Q» 1,445

II L-S... С Од 0,578

III C-r... СО» 0,578

во;

i С.-,...В0Г 2,101

п с..,_.во; 0,709

III С,-,... ВОГ 0,420

0,417 -0,104 -0,104 -0,104

0,516

0,341 -0,437 -0,155 0,177 0,457 0,368 0,021 -0,030 -0,050 0,482 0,361 0,056 -0,071 -0,041 0,466

0,087

0,399 -0,636-0,337 -0,025 0,249 0,418 -0,136 -0,194 -0,201 0,118

0,459 -0,351 -0,226 -0,226 0,100

-0,258

-0,218

-0,366

-0,365

-0,543

-0,311

-0,530 -0,240 -0,280

- 9 -

Анализ направленности переноса зареда между К5Ш1 и частицами расплавов позволил сделать вывод о том, что в окислительно-восстановительном процессе, протекающем на границе раздела алыаз-оксидный расплав,в карбонатеодержащих расплавах алмаз выступает в качестве восстановителя, а в борсодержадих - в качестве окислителя, что полностью согласуется с результатами потенциометричес-ких исследований границы раздела алмаз-оксидный расплав.

Поскольку частицы С 0г и В0г являются изоэлектронньми и наиболее вероятные конформации взаимодействий С,.*... С 0Х и

С,.,... В Ох геометрически идентичны, причину, приводящую к появлению поверхностной проводимости в случае взаимодействия алмаза с диоксидом углерода следует искать в особенностях перераспределения электронной плотности в ШШ из-за различий электронного строения атомов £ и 6 -

Представленные в табл. 2 данные квактовохимических расчетов заселенностей атомных орбиталей изучаемых взаимодействий для геометрически однотипных и одновременно наиболее вероятных нон-формаций С,-»... С и ВО», показали, что в при-

сутствии С 0, яря незначительном суммарном переносе (~Э,015е) электронной плотности между кластером и молекулой расплава заряд на внешних атомах существенно меняется, что приводит к более чем двукратному ослаблению связей С""С в кластере С—г (табл.3). Вышесказанное подтверждается анализом переноса электронной плотности в С.-Г...С01 . Смененный <5Г ЗГ-механизм переноса электронной плотности сопровождается превалированием 5Г-составляющей, что отвечает оттоку электронной плотности по рбиталям с атомов С* и С г на атом С4 . усиетваюае-му эффект миграции электронной плотности с ьнеяней грани вкутрь

- ю -

■ кластера алмаза.

Таблща 2.

Заселенности атомных орбиталей наиболее вероятных конфор-мадий изучаемых взаимодействий

Атом!Орбиталь_Вид взаимодействия

См-Г ! со, БОГ |.с.г..во;

С 2 Б гр* 2р, 2 Ре 0,840 0,913 0,913 0,913 '0,798 0,943 0,890 1,026 0,763 0,594 " 0,943 0,997

С2 2 5 2 Р/ 2 Р, 2 Р. 1,625 0,756 0,966 0,756 1,644 1,697 0,851 0,243 1,630 1,706 0,987 0,310

Сз 2 Б 2 Р, 2 Р» 2Р4 1,625. 0,756 0,779 0,943 1,499 0,635 0,875 1,148 1,502 1,722 0,921 1,140

См 2 5 2 Р* ар, . 2р, 1,625 0,896 0,779. 0,603 1,496 0,825 0,622 0,939 1,407 0,835 0,773 1,009

С,в 2 5 2 К 2 Р, 2 Р, 1,182 0,927 0,686 0,686 1,000 0,853 0,657 1,031 1,013 0,805 -0,545 0,546 0,733 - 0,649 0,596 0,774

0* 2 Р- 2Р, 2 р. 1,755 1,189 . 1,656 1,656 1,655 1,216 1,577 1,767 1,741 1,348 1,726 1,726 1,613 1,405 1,476 1,817

Для взаимодействия С.,.,... ВОГ характерна тенденция к упрочнению связей С - С внешней грани кластера на фоне суммарного переноса заряда с частицы расплава на Сс-г > происходящего с превалированием б-составляющей в миграции электронной плотности (по 25 -орбиталям с атомов С* и Су на 2.5-, 2. рж -орэ'ита-ли атсма С» ).

Таблица 3.

Энергетические характеристики наиболее вероятных кокфор-

маций взаимодействий . с,., ,с..„..со,, с______во;.

( Д - энергетический зазор между ЗЗШ и .4ВМ), Д Е - энергия связи иемду К$МП и частицей расплава, 6Е - энергия связи между аг омами КЕШ)

\ р.ю-3 Ввд X действия \ |дЕ бЕ г ( г (

Ыг С«"" ] С г С} ] •-немо [ 1 Д

С,С -1,455 -1,455 -0,475 -0,94в 0,252 1,200

е.,...со,. -1,445 -1,129-0,998 -0,184 -0,659 0,081 .0,740

с,,..ж -2,101 -0,428 -1,295 -0,556 0,078 0,972 0,893

Вышесказанное полностью подтверждается анализом заселенное-тей граничных МО уединенного и,-* , взаимодействий С,.,... со, и С,.»... &0* ■ : состав Ш на атомах КШ1, обращенных к частице раеллаза меняется в зависимости от типа расплава и з случае взаимодействия с со, отвечает приоритету ЗГ-с оставляющей.

Особенности переноса электронной плотности для взаимодействий Ci.r-.C0t и С,-1... ВО». обусловлены прежде всего раз-

личием электронного строения атомов С и В приоритет д[" -механизма в перераспределении электронной плотности на атомах КЕМП в присутствии С 0». и, наоборот, б -механизм в присутствии В 0». •

ф

СОх ё

О

во; о

ф

с,.,

с,.,

Проведенное, квантовохимическое моделирование ме«фазсвой границы алмаз-ионньЯ расплав на примере альтернативных изоэлек-тронных взаимодействий и...со, и и...бо; позволило установить определяющее влияние электронного строения частиц

- 13 -

расплавов на свойства межфазовой границы алмаз-ионный расплаз и представить модельную схему механизма возникновения поверхностной проводимости алмаза в карбонатаодержащем расплаве: из-за различия в электронном строении атсмов С и В при взаимодействии алмаза с СО, наблюдается приоритет 1Г-механизма (в отличие от борсодержащих расплавов), который инициирует измензние электронного спектра поверхности алмаза и приводит к резкому ослаблению межатомных связей С.~ С > сызванному перераспредзлени-ем электронной плотности в кластере и, следовательно, переходу поверхностного слоя алмаза в физически иное состояние полупроводника или проводника за счет уменьшения ширины запрещенной зоны, разделяющей зоны валентности и проводимости, что подтверждается анализом корреляционных диаграмм изучаемых взаимодействий.

диэлектрик

К

полупроводник

проводник

I - заполненная гибридная $р -зона II - свободная гибриднач 5р,_30на

- 14 -

В четвертой главе с целью прогнозирования возможности металлизации алмаза в других оксидных расплавах и возникновения подобных эффектов с другими диэлектриками, погруженными в расплав, изложены результаты квамговохимического моделирования межс^зовых границ алмаз-сульфатный расплав и боразон (кубический нитрид бора)- карбонат-, борсодержащий расплавы.

При проведении моделирования межфазовой границы алмаз-сульфатный расплав в качестве частицы, наиболее полно характеризующей физико-химические свойства расплава выбран анион SO* .

Конформация взаимодействия u... sor, отвечающая максимуму взаимодействия кластера с анионом $0Ч является не только наиболее вероятной, но и позволяет проведение необходимой аналогии при анализе результатов расчета с полученными ранее выводами в рамках предложенной модельной схемы (рис.2).

Проведенные расчеты указывают на усиление эффекта ослабления энергий связей в поверхностном слое ал-

маза, погруженного, в сульфатсодержавши расплав, что обусловлено различием геометрического и электронного строения частиц $ог * со, . Установлено, что взаимодействие аниона с кластером приводит в целой к оттоку заряда с Cet на анион расплава и более выраженному перерос-

Рис.2. Оптимизированная конформация взаимодействия Cef... S 0 ч .

Таблица 4.

Зарядовые характеристики и заселенности атомных орбиталей взаимодействия с,.г... s о;- (выборочные данные)

'ОМ Зарядч Орбиталь1 Заселенности АО

50," I • 5 ОГ ! и.ло;'

1 0,425 2 Б 2* 2 Р» 2р» 0,825 0,901 0,904 0,904

'1 -0,327 2 5 2 Р. 2 Р» 2 Р, 1,618 0,852 1,003 1,853

Сз -0,009 2 5 2 Р» 2Р, , 2 Р* 1,588 0,808 0,665 0,665

0 ■Чл -0,009 2 5 2 Р, 2Р, 2 Р, 1,588 0,912 0,665 0,834

3 Б 1,290 1,311

-0,640 -0,771 3 р, 1,018 "1,024

3 р, 1,019 1,038

5 Р< 1,019 1,024

£ 0,524 0,442

Зс1,, 0,415 0,452

Зс(„ 0,415 0,491

3 0,415 0,491

3 с^,--,* .0,524 0,422

2 5 1,65» 1,693'

п * -0,340 -0,340 2 В. 1,556 1,757

2 Р, 1,556 1,126

, 2 р. 1,556 1,757

- 16 -

пределению заряда внутри кластера (табл. 4). Механизм возникновения поверхностной проводимости подтверждается превалированием

-составляющей в миграции электронной плотности в кластере алмаза, взаимодействующим с S0, . Более весомый вклад Jf -составляющей , по сравнению с инициируемым присутствием СО» у кластера, объясняется наличием у центрального атома аниона тетраэдрическо-го строения sor виртуальных 3 $ Зр ЗоС -орбиталей, являющихся акцепторами электронной плотности, что определяет более сильное ослабление связей С"С в этом случае.

Моделирование межфазовой границы боразон (нитрид бора)-карбонат-, борсодержащий расплавы, по результатам квантовохими-ческого расчета взаимодействий БД... со, и ад..:во;, выявило существенный приоритет Q -компоненты в миграции электронной плотности в кластере поверхности, инициирующий перестройку электронного спектра поверхности боразона, но не приводящий к увеличению поверхностной проводимости нитрида бора в соответствии с предложенной модельной схемой.

Полученный результат указывает также на то, что возможность изменения поверхностной проводимости диэлектрика зависит не только от электронного строения частиц расплава, но и от злёктронной и геометрической структуры самой поверхности электрода, причем совпадение многих физико-химических характеристик алмаза и кубического нитрида бора не приводит к тождественности свойств их межфазовых границ с расплавом.

Анализ проведенных квантовохииических расчетов указывает как на возможность возникновения поверхностной проводимости алмаза в сульфатеодержавдх расплавах, без проведения предварительных экспериментов, так и на пригодность предложенного механизма при прогнозировании возможности изменения проводимости поверх-

- 17 - .

ности электрода при взаимодействии со структурными частицами расплавов.

основные вывода.

1. Впервые методами квантовой химии применительно к.карбонат-и бореодержащим расплавам проведено моделирование окислительно-восстановительных процессов на границе раздела алмаз-расплав. Доказана определяющая роль электронного и геометрического строения поверхности алмаза и молекул расплава в изучении физико-химических свойств межфазовой границы.

2. На основании анализа расчетных характеристик взаимодействия кластера поверхности алмаза с характерными молекулами карбонат- и борсодержащих расплавов установлено, что поверхность алмаза в карбонатсодержащих расплавах выступает в качестве восстановителя, а в борсодержащих - окислителя.

3. Установлено, что взаимодействие кластера поверхности алмаза с частицами С0г и В Од происходит по механизму 6-, JT -взаимодействия. При этом обнаружено преимущество -механизма в миграции электронной плотности в кластере алмаза при взаимодействии с молекулой СО, й - <5-механизма - с частицей во; , обусловленное различием электронного строения атомов С иВ .

4. Впервые предложена модельная схема механизма возникновения поверхностной проводииости алмаза в карбонатсодержащем расплаве, объясняющая переход поверхностного слоя алмаза (диэлектрика) в иное физическое состояние (полупроводник, проводник) приоритетом Я"-составляющей в миграции электронной плотности в кластере поверхности алмаза, инициирующим перестройку электронного спектра поверхности диэлектрика.

- 18 -

5. Проведено моделирование меяфазовой границы сульфатсодер-жащего расплава с алмазом и.карбонат- и борсодержацего - с кубическим нитридом бора (боразоном). Доказана, на основании предложенной модельной схемы, возможность прогнозирования увеличения проводимости алмаза в сульфатеодержащем расплаве в противоположность боразону, погруженное в карбонат- или борсодержащий расплавы.

Предложена квантовохиыическая модель межфазовой границы алмаз-оксиднь'м расплав, позволяющая доказательно и обосновано определять направленность окислительно-восстановительных процессов на границе раздела и механизм возникновения поверхностной проводимости алмаза в ионных расплавах посредством предложенной схемы миграции электронной плотности в кластере алмаза, дающей

возможность, прогнозировать металлизацию алмаза в других распяа-

«

вах и способствовать целенаправленному поиску путей управления электрохимическими процессами на границе раздела алмаз- расплав.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Соловьев В.В., Ковалев А.Е., Шалевал В.И., Кушхов Х.Е., Давиденко Л.П. Квантовохишгчаское изучение влияния незаряженной поверхности электрода на параметры взаимодействия карбонат-иона с катионами и * в расплавах // Укр. хим. ж. - 1989. -55, » Ю. - С. 1019-1022.

2. Соловьев В.В., Давиденко Л.П., Шаловал В.И., Кушхов Х.Б. Электронное строение и энергетические паоаметры кластеоов I И

Г -¿.Т«-* * 1

С0з1 Г. У поверхности электрода в электрическом поле // Тезисы докладов XII Украинской Республиканской конференции по неорганической химии (Симферополь, октябрь, 1989). - Симферополь. - 1989. - Т.1. - С. 15.

3. Соловьев В.В., Давиденко ЛД., Нушхов Х.Б., Шаловал В.И. Нвантовохимическая оценка влияния поверхности углерода и электрического поля на механизм образования э.а.ч. в карбонатеодержащих расплавах. - В кн.: Тезисы докладов У Уральской конференции по высокотемпературной физической химии и электрохимии расплавленных солей (Свердловск, октябрь-ноябрь, 1982). - Свердловск. -1989. - Т.1. - С. 22?.

4. Давиденко Л.П., Соловьев В.В., Кушхов Х.Б., Жаловал В.И. Влияние кластеров поверхности углерода ка электронное строение

и энергетические параметры молекул // Тезисы докладов II Республиканской конференции "Физика твердого тела и новые области ее применения" (Караганда, май, 1990). - Караганда. - 1990. - С.126.

5. Соловьев В.В., Давиденко Л.П., Нушхов Х.Б., Шаповал В.И. Влияние поверхности электрода и электрического поля на реакционную способность карбонат-иона в расплавах // Тезисы докладов

1У Всесоюзного семинара по проблеме "Электровосстановление поливалентных металлов в ионных расплавах" (Тбилиси, 1990). - Тбилиси. - 1990. - С.41.

6. Соловьев В.В., Давиденко Л.П., Шаповал Й.И.,-Ц/шсов Х.Б. Ковалев А.Е. Теоретическое изучение влияния электрического поля и катионов ¡_|" и Бе на взаимодействие карбонат-иона с поверхностью углерода в расплавах // Укр- хим. з. - 19Э0. - 56, # 5. -С. 466-470.

7. Давиденко Л.П., Соловьев В.В., Короткий А.Г. Клантсво-механическая интерпретация причин возникновения поверхностной проводимости алмаза по оценке состава гракичньзе Ж) // Тезисы ье-учкбй конференции профессоров, научных сотрудников, аспирантов института (Полтаза, апрель, 1991).*- Полтава. - 1991. - С. 307.

- 20 -

"8. Даваденко Л.Л- Квантовохимические расчеты взаимодействий КМП Li-s- с молекулами со,,во;, сог.&о j// - там же. - С. 306.

9. Соловьев В.В., Куюхов Х.В., Давиденко Л.П., Шаповал В.И. Квактовохимическое моделирование взаимодействия поверхности алмаза с молекулами кислородсодержащих расплавов // Тезисы докладов X Всесоюзного совещания по квантовой химии (Казань, сен -тябрь, I9SI). - Казань. - 1991. - С.49.

10. Кушхов Х.Б., Соловьев В.В., Давиденко Л.П., 1аповал В.И. Квантовохимическое изучение особенностей окислительно-восстановительных процессов на границе раздела алмаз-оксидный расплав'

// Укр, хим. ж. - 1991. - 58, № 12. - С. 1235-1239.

11. Соловьев В.В., Давиденко Л.П., Бахтыбеков К.С., Байни-язов Д.Р. Влияние различных кластерных форм моделей поверхности и электрического поля на механизм образования э.а.ч.,в карбонат- и нитратсодержащих расплавах // Тезисы 44 научной конференции профессоров, -научных сотрудников, аспирантов института .(Полтава, апрель, 1992). - Полтава. - 1992. - С.306.

■ 12. Давиденко Л.П., Соловьев В.В., Короткий А.Г. Корреляционный анализ взаимодействий там же. - С.307.

13. Давиденко Л.Д., Соловьев В.В. Теоретическое изучение взаимодействия синтетического алмаза с молекулами СОьи ВО* // - там же. - С. 308.

14. Давиденко Л.П., Соловьев В.В., .Шаповал В.И., Цушхов Х.Б. Физичес!ме и электрохимические свойства межфазовой границы алмаз-оксидный расплав, // Тезисы XIII Украинской конференции по неорганической химии (Ужгород, сентябрь, 1992). - Ужгород. -

- 1992. - С. 214.

15. Даваденко Л.П., Соловьев В.З., ШапоЕал В.И., Куахоз Х.З. Электронный механизм возникновения поверхностней проводимой '~л алмаза в ионных расплавах // 1еэисы X (Всесоюзной) конференции по физической химии и электрохимии ионных расплавов и твердых электролитов С Екатеринбург, октябрь, 1992). -Екатеринбург. -1992. - С. 45-46.

16. Давиденко Л.Я., Соловьев В.В., шалоЕал Б.И. Характеристики кластера поверхности алмаза с привлечением псевдоатомов !/ Тезисы докл. 45 научной конференции профессоров, преподавателей, научных сотрудников института (Полтава, 1993). - Полтава. - IS93.

- С. 245.

17. Давиденко Л.П., Соловьев В.З., Квантозохимическсе моделирование межфазовой границы алмаз-сульфатеодертааий расплав // - там же. - С. 244.