Page 206 - Korniy_dyser

206

(Ca 3(PO 4) 2) та цинку (Zn 3(PO 4) 2). Із використанням квантово-хімічного
методу PM7 розраховано їх геометричні структури – оптимізовані віддалі

Ca(Zn)–O, P–O та валентні кути.
3-
Спочатку моделювали прості структури аніонів фосфату PO 4

тетраедричної структури із розташуванням атома фосфору у центрі. Далі ряд
тетраедрів об’єднували через місток з кисневого атома, утворюючи в

загальному випадку об’ємні структури з дотриманням вимог

кристалографічної сингонії монокристалів фосфатів [345]. Оскільки, згідно

експериментальних даних [346], під час осадження з водного розчину аніонів

фосфорної кислоти, спостерігається інтенсивне об’єднання її елементарних

аніонів з утворенням різноманітних конгломератів, у тому числі і тих, що

включають кислі одно- або двозаміщені аніони. Важливим є необхідність

встановити зміну основних електронних характеристик, які відповідають за

вияв інгібуючих властивостей фосфатів. Розглядали спочатку моноплощинне

симетричне нарощування розмірів кластерів, в результаті чого отримали
3-
кластер P 4O 12 (рис. 4.13 а). Потім отримували симетричні об’ємні кластери
3-
P 8O 22 .(рис. 4.13 б)

Розрахунки показали, що об’ємні структури (рис 4.13 б) володіють

стійкішою електронною структурою, міцнішими міжатомними зв’язками і не

здатні до утворення міцних адсорбційних, комплексоутворюючих чи

хімічних зв’язків з поверхнею металів або ділянок полімерних ланцюгів. Це

виявляється збільшенням енергетичної щілини LUMO – HOMO у ряді для

об’ємних нанокластерів аніонів фосфатів (табл. 4.3)

Тобто в результаті попереднього квантово-хімічного розрахунку

показано, що фосфатні ділянки на металі повинні мати кластери товщиною в

тетраедричний шар плоскої форми, для якого спостерігається відповідність

між широною енергетичної зони нанокластерів фосфатів і роботою виходу

електрона з металу. У цьому випадку є можливим утворення міцних

поверхневих структур, що приводитимуть до пасивації поверхні і, таким

чином, підвищенні корозійної стійкості.