Філоненко О. В. Теоретичне дослідження структури та властивостей фулереноподібних молекулярних форм діоксиду кремнію

Проведені розрахунки рівноважної будови та енергії когезії щодо структурних одиниць фулереноподібних молекул діоксиду кремнію (ФМДК) свідчать про енергетичну стійкість повністю координованих ФМДК складу (SiO2)N. Енергія зв'язування (SiO2)N неістотно відрізняється від енергій зв'язування експериментально одержаних твердотільних зразків діоксиду кремнію, що дозволяє зробити висновок про можливість експериментального одержання даних структур. Показана гідролітична нестабільність повністю координованих ФМДК, у присутності молекул води вони перетворюються на гідроксильовані молекули, які зв'язують молекули води водневим зв'язком у молекулярній формі. Гідроксильовані фулереноподібні молекули діоксиду кремнію (SiO2)N(H2O)N/2 можуть існувати у розчинах силікатних кислот як інтермедіати при гідротермальному та золь-гель синтезах систем на основі діоксиду кремнію. Виконані розрахунки частот, типів та інтенсивностей нормальних коливань атомів молекули (SiO2)20(H2O)10 показали досить добру узгодженність із експериментальним спектром порожнистих багатостінних наносфер діоксиду кремнію, а також олігомерів силікатних кислот, молекули яких мають аналогічні структурні елементи. Тому молекули (SiO2)N(H2O)N/2 можуть бути придатними моделями для дослідження властивостей синтезованих порожнистих наносфер, які становлять певний науковий та практичний інтерес. Показано можливість використання як темплату молекули С60 при синтезі фулереноподібної молекули діоксиду кремнію (SiO2)60(H2O)30.