350 руб
Журнал «Наноматериалы и наноструктуры - XXI век» №4 за 2013 г.
Статья в номере:
Структурные модели воды, описывающие циклические нанокластеры
Ключевые слова: водородная связь вода наноструктура нанокластеры
Авторы:
И.И. Игнатов - доктор наук Европейской академии Естественных наук (Ганновер, ФРГ), профессор, директор Научно-исследовательского центра медицинской биофизики (София, Болгария). E-mail: mbioph@dir.bg О.В. Мосин - к.х.н., ст. науч. сотрудник, Московский государственный университет пищевых производств. E-mail: mosin-oleg@yandex.ru
Аннотация:
Исследованы наноструктуры межмолекулярных циклических ассоциатов воды (кластеров) с общей формулой (Н2О)n и их кластерных ионов  [(Н2О)n]+ и [(Н2О)n] с помощью компьютерного моделирования и методов ДЕНС, 1Н-ЯМР, ИК-спектроскопии, Рамановского, комптоновского рассеяния, EXAFS-спектроскопии и дифракции рентгеновских лучей и нейтронов. Даны теоретические расчеты полиэдрических нанокластеров (Н2О)n, где n = 3-20. Рассмотрены основные существующие структурные модели, описывающие нанокластеры воды.
Страницы: 9-20
Список источников

  1. Эйзенберг Л., Кауцман В. Строение и свойства воды. Ленинград: Гидрометеоиздат. 1975. 431 c.
  2. Pauling L. (ed.) The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals. New York: Cornell University Press. 1960. 644 p.
  3. Хобза П., Заградник Р. Межмолекулярные комплексы: Роль Ван-дер-ваальсовых систем в физической химии и биодисциплинах. Москва: Наука. 1989. 376 с.
  4. Бернал Дж., Фаулер Р. Структура воды и ионных растворов // Успехи физических наук. 1934. Т. 14(5). С. 587-644.
  5. Пиментел Дж., Мак-Клеллан О. Водородная связь, пер. с англ., Москва: Наука. 1964. 462 с.
  6. Петрянов И.В. Самое необыкновенное вещество в мире. М: Педагогика. 1981.95 с.
  7. Antonov A., Galabova T. Reports from the 6th Nat. Conference of Biomedical Physics and Engineering. Sofia. 1992. 67 p.
  8. Ignatov I., Mosin O.V. Isotopic Composition of Water and its Temperature in Modeling of Primordial Hydrosphere Experiments // Science Review. 2013. № 1. P. 17-27.
  9. Губин С.П. Химия кластеров. М.: Наука. 1987. 264 с.
  10. Антонченко В.Я., Давыдов Н.С., Ильин В.В. Основы физики воды. Киев: Наукова думка. 1991. 667 с.
  11. Мосин О.В., Игнатов И. Загадки ледяных кристаллов // Сознание и физическая реальность. 2013. Т. 17. № 5. С. 21-31.
  12. Bai J., Wang J., Zeng C.Multiwalled Ice Helixes and Ice Nanotubes //Proc. Natl. Acad. Sci. 2006. V. 3. P. 104-117.
  13. Michaelides A., Morgenstern K. Ice Nanoclusters at Hydrophobic Metal Surfaces // Nat. Mat. 2007. V. 6. P. 597-599.
  14. Timothy S., Zwier S. Chemistry: the Structure of Protonated Water Clusters // Science. 2004. V. 304 (5674). P. 1119-1120.
  15. Pople J.A. Molecular Association in Liquids: A Theory of the Structure of Water // Proceedings of the Royal Society. 1951. V. 205. P. 1081-1089.
  16. Немухин А.В. Многообразие кластеров // Российский химический журнал. 1996. V. 40(2). P. 48-56.
  17. Cамойлов О.Я. Структура водных растворов электроли­тов и гидратацияионов. М: АН СССР. 1957. 180 c.
  18. HenryS., Frank S., Wen-Yang Wen. Ion-solvent interaction. Structural Aspects of Ion-solvent Interaction in Aqueous Solutions: a Suggested Picture of Water Structure // Discuss. Faraday Soc. 1957. V. 24. P. 133-140.
  19. Domrachev G.A., Selivanovsky D.A. The Role of Sound and Liquid Water as Dynamically Unstable Polymer System in Abiogenous Production of Oxygen and the Origin of Life on the Earth. Preprint N 1'90. Gorky: Inst. of Organometallic Chem. of the USSR Acad. Sci. 1990. 20 p.
  20. Antonov A. Research of the Nonequilibrium Processes in the Area in Allocated Systems, Thesis for Awarding of the Degree «Doctor of Physical Sciences». Sofia: Blagoevgrad, 2005. P. 1-255.
  21. Luck W., Schiöberg D., Ulrich S. Infared Iinvestigation of Water Structure in Desalination Membranes // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1980. V. 2.№ 76. P. 136-147.
  22. Saykally R. Unified Description of Temperature-Dependent Hydrogen Bond Rearrangements in Liquid Water // PNAS. 2005. V. 102. № 40. P. 14171-14174.
  23. Sykes М.Simulations of RNA Base Pairs in a Nanodroplet Reveal Solvation-Dependent Stability // PNAS. 2007. V. 104. № 30. P. 12336-12340.
  24. Loboda O., Goncharuk V. Theoretical study on icosahedral water clusters // Chemical Physics Letters. 2010. V. 484 (4-6). P. 144-147.
  25. Tokmachev A.M., Tchougreeff A.L., Dronskowski R. Hydrogen-Bond Networks in Water Clusters (H2O)20: An Exhaustive Quantum-Chemical // European Journal of Chemical Physics And Physical Chemistry. 2010. V. 11(2). P. 384-388.
  26. Christie R.A., Jordan K.D. Monte Carlo Simulations of the Finite Temperature Properties of (H2O)6 / in: Theory and Applications of Computational Chemistry: The First 40 Years, A Volume of Technical and Historical Perspectives, Ed. C. E. Dykstra, G. Frenking, K. S. Kim, and G. Scuseria. New York: Theochem, 2005. P. 995-1006.
  27. Choi T.N., Jordan K.D. Application of the SCC-DFTB Method to H+(H2O)6, H+(H2O)21, and H+(H2O)22// J. Phys. Chem. B. 2010. V. 114. P. 6932-6936.
  28. Зенин C.B., Тяглов Б.В. Гидрофобная модель структуры ассоциатов молекул воды // Журнал физической химии. 1994. Т. 68(4). P. 636-641.
  29. Keutsch F., Saykally R. Water Clusters: Untangling the Mysteries of the Liquid, One Molecule at a Time // PNAS. 2011. V. 98 (19). P. 105330-10540.
  30. Maheshwary S., Patel N., Sathyamurthy N., Kulkarni A.D., Gadre S.R. Structure and Stability of Water Clusters (H2O)n, n = 8-20: An Ab Initio Investigation // J. Phys. Chem. 2001. V. 105. P. 10525-10537.
  31. Зенин C.В. Структурированное состояние воды как основа управления поведением и безопасностью живых систем, Дисс. д.б.н., М: ГНЦ «ИМБП», 1999. 207 c.
  32. Chaplin M. The Water Molecule, Liquid Water, Hydrogen Bonds and Water Networks // in: Water The Forgotten Biological Molecule, D. Le Bihan and H. Fukuyama, (eds.), Pan Stanford Publishing Pte. Ltd., Singapore, 2011. P. 3-19.
  33. Cui J., Liu H., Jordan K.D. Theoretical Characterization of the (H2O)21 Cluster: Application of an n-body Decomposition Procedure // J. Phys. Chem. 2006. V. 110. P. 18872-18878.
  34. Мосин О.В., Игнатов И. Структура воды и физическая реальность // Сознание и физическая реальность. 2011. Т. 10(1). С. 32-48.
  35. Ignatov I. Energy Biomedicine, Structure of Water. Sofia, Moscow, Munich: Gea-Libris, ICH, 2005. P. 24-48.
  36. Wernet Ph., Nordlund D., Bergmann U., et all. The structure of the first coordination shell in liquid water // Science. 2004. V. 304. P. 995-999.
  37. Tokushima T., Harada Y., Takahashi O., et all. // High resolution X-ray emission spectroscopy of liquid water: The observation of two structural motifs // Chem. Phys. Lett. 2008. V. 460. P. 387-400.
  38. Мосин О.В., Игнатов И. Структура воды // Химия. 2013. № 1. С. 12-32.