Кластерные модели поверхности окисленного угля и их электрохимические свойства

Abstract

Рассмотрено влияние степени окисленности углей СКНо на механизмы реакции бестокового формирования стационарного потенциала (ЕСТ) и восстановления ионов Меⁿ⁺ металлов подгруппы меди (Cu, Ag, Au). На основании анализа литературных и собственных экспериментальных данных, а также исследования электронного строе­ния модельных кластеров окисленных углей СКН₀ полуэмпирическими методами квантовой химии (АМ1 и РМ3) показано, что процессы формирования ЕСТ и восста­новления Меⁿ⁺ определяются при малых степенях окисленности угля их электронодо­норными (работой выхода электрона с угольной матрицы, потенциалом ионизации, положением уровня Ферми) свойствами и являются орбитально-конролируемыми, тогда как при больших степенях окисленности угля – физико-химическими свойствами поверхностных функциональных кислородсодержащих групп и являются зарядово-конролируемыми.

The effect has been considered of oxidization of SKNo coals on the mechanism of reaction of current free forming stationary potentials (Esp) and reduction of Meⁿ⁺ metals ions of copper (Cu, Ag, Au) sub-group. Basing on an analysis of reference and experimental data, and also on studies on electron structure of model clusters of oxidized SKNo coals by semiempirical methods of quantum chemistry (AM1 and RM3), the processes of forming Esp potential and reduction of Meⁿ⁺ have been shown to be determined at the small oxidization degrees (for SEK of 0.2…1.0 mg-eg/g) by electron-donor (by work of electron output from coal matrix, ionization potential, Fermi level, energies values of EHOMO) properties and are orbital-controlled , while those great oxidization (for SEK of 1.2…3.0 mg-eg/g ) –are controlled by physical and chemical properties of functional oxygen-containing groups and are charge-controlled.