Theoretical Modeling of the Structure and Stability of Complexes of the Icosahedral Al13 Ion with Borane and Alane Molecules


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The structures, energies, and spectroscopic characteristics of the \({\rm{A}}{{\rm{l}}_{13}}({\rm{B}}{{\rm{H}}_3})_n^-\) and \({\rm{A}}{{\rm{l}}_{13}}({\rm{Al}}{{\rm{H}}_3})_n^-\) complexes with the centered icosahedral aluminum cluster \({\rm{Al}}_{13}^-\) successively “solvated” with borane and alane molecules with n = 1–16 sequentially “solvated” with borane, alane, diborane, and dialane molecules (L = BH3, AlH3, B2H6, and Al2H6) have been calculated by the density functional theory (DFT) method. According to calculations, in the first half of the borane series \({\rm{A}}{{\rm{l}}_{13}}({\rm{B}}{{\rm{H}}_3})_n^-\), the BH3 molecules are coordinated to edges of the Al13 cage through two B–Al bonds and the B–Hb–Al hydrogen bridge. With increasing number of ligands n, B–Hb–B′ bridges between the ligands and binuclear B2Hm moieties with m = 3–5 appear in the surface region of the complexes. The calculations predicted the stability of borane complexes to decomposition with elimination of a diborane molecule and the possibility of their existence in the isolated state. In the early members of the alane series \({\rm{A}}{{\rm{l}}_{13}}({\rm{Al}}{{\rm{H}}_3})_n^-\), the ligands are also bound to the cage through two Al–Al′ bonds and a hydrogen bridge; with increasing n, they are even more prone than boranes to form H-bridges between the ligands and binuclear surface moieties Al2Hm. At n > 10, the internal cage is severely distorted and opened. At the end of the series, the cage changes its composition due to transfer of several Al atoms to the surface region. The alane complexes are less stable than their borane analogues; however, for the systems of the second half of the \({\rm{A}}{{\rm{l}}_{13}}({\rm{Al}}{{\rm{H}}_3})_n^-\) series, the calculations predict noticeable stability to decomposition with elimination of the dialane molecule. Trends in structural characteristics and energies of the complexes with increasing n are traced. The results can be of interest for modeling the structure and stability of more complicated nanosized aluminoborohydrides and aluminohydrides with high hydrogen content.

Об авторах

O. Charkin

Institute of Problems of Chemical Physics

Автор, ответственный за переписку.
Email: charkin@icp.ac.ru
Россия, Chernogolovka, Moscow oblast, 142432

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».