QUANTUM CHEMICAL SIMULATION OF REACTIONS IN A NANOGOLD–HYDROGEN–CARBON-OXIDE–OXYGEN SYSTEM

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The energy budget is calculated for the elementary steps involved in the reaction between carbon oxide and the gold hydride (H–Au3–H)– producing (HCO–Au3–HCO)–. The hydride (H–Au3–H)– is formed by adsorption of H2 on the simplest negatively charged gold cluster, Au3 –. A detailed mechanism is proposed for reaction between O2 and (HCO–Au3–HCO)–, and the energy budget is calculated for the elementary steps involved in the production of (Au3–CO)–, H2O, and CO2. Based on the calculated results, an explanation is proposed for the experimental data on interaction of hydrogen, carbon oxide, and oxygen with gold nanoparticles deposited on pyrolytic graphite. Since the gold nanoparticles located on graphite are negatively charged, the calculations are performed accordingly for negatively charged gold-containing particles.

About the authors

M. V Grishin

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

A. K Gatin

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

S. Yu Sarvadii

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

V. G Slutskii

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: slutsky@chph.ras.ru
Moscow, Russia

D. T Tastaibek

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

V. A Kharitonov

Semenov Federal Research Center for Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Moscow, Russia

References

  1. Raptis C., Garcia H., Stratakis M. // Angew. Chem. Int. Ed. 2009. V. 48. P. 3133. https://doi.org/10.1002/anie.200805838
  2. Taylor S.F.R., Sa J., Hardacre C. // ChemCatChem. 2011. V. 3. P. 119. https://doi.org/10.1002/cctc.201000337
  3. Zhu Y., Tian L., Jiang Z. et. al. // J. Catal. 2011. V. 281. P. 106. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2011.04.007
  4. Corma A., Serna P. // Science. 2006. V. 313. P. 332. https://doi.org/10.1126/science.1128383
  5. Guzman J., Gates B.C. // J. Am. Chem. Soc. 2004. V. 126. P. 2672. https://doi.org/10.1021/ja039426e
  6. Ануфриенко В.Ф., Мороз Б.Л., Ларина Т.В. и др. // ДАН. 2007. Т. 413. № 4. С. 493. https://doi.org/10.1134/S001250160704001X
  7. Nikolaev S.A., Golubina E.V., Krotova L.N. et al. // Appl. Catal., B. 2015. V. 168. P. 303. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2014.12.030
  8. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 6. С. 3. https://doi.org/10.31857/S0207401X22060048
  9. Гришин М.В., Гатин А.К., Слуцкий В.Г. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 1. С. 3. https://doi.org/10.31857/S0207401X23010053
  10. Jena N. K., Chandrakumar K. R. S., Ghosh S. K. // RSC Adv. 2012. V. 27. P. 10262. https://doi.org/10.1039/c2ra21032k
  11. Fujitani T., Nakamura I., Takahashi A. // ACS Catal. 2020. V 10. P. 2517. https://doi.org/10.1021/acscatal.9b05195
  12. Гатин А.К., Гришин М.В., Гуревич С.А. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2014. № 8. С. 1696. https://doi.org/10.1007/s11172-014-0655-y
  13. Гришин М.В., Баймухамбетова Д.Т., Гатин А.К. и др. // Хим. физика. 2025. Т. 44. № 1. С. 44. https://doi.org/10.31857/S0207401X25010056
  14. Гришин М.В., Гатин А.К., Дохликова Н.В. и др. // Российские нанотехнологии. 2016. Т. 11. № 11–12. С. 49. https://doi.org/10.1134/S1995078016060112
  15. Гришин М.В., Гатин А.К., Сарвадий С.Ю. и др. // Хим. физика. 2025. Т. 44. № 5. С. 33. https://doi.org/10.31857/S0207401X25050044
  16. Гатин А.К., Гришин М.В., Сарвадий С.Ю., Шуб Б.Р. // Хим. физика. 2018. Т. 37. № 3. С. 48 https://doi.org/10.7868/S0207401X18030081
  17. Hamers R.J., Wang Y.J. // Chem. Rev. 1996. V. 96. P. 1261 https://doi.org/10.1021/cr950213k
  18. Гатин А.К., Гришин М.В., Далидчик Ф.И., Ковалевский С.А., Колченко Н.Н. // Хим. физика. 2006. Т. 25. № 6. С. 17.
  19. Ozaki T. // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. P. 155108. https://doi.org/10.1103/Phys/RevB.67.155108
  20. Ozaki T., Kino H. // Phys. Rev. B. 2004. V. 69. P. 195113. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.69.195113

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».