Публикации участников конференции

Англо-русскоязычный научный химический журнал
"БУТЛЕРОВСКИЕ СООБЩЕНИЯ"
Русский | English

Сведения о статье:

Шарипов Т. И. , Бахтизин Р. З. , Доломатов М. Ю. , Шуткова С. А. , Нурахметов Т. Н., Салиходжа Ж. М., Бадретдинов Б. Р. Исследование надмолекулярной структуры нефтяных асфальтенов

Данные о статье:
Название статьи:	Исследование надмолекулярной структуры нефтяных асфальтенов
Все авторы публикации в порядке следования:	Шарипов Т. И. , Бахтизин Р. З. , Доломатов М. Ю. , Шуткова С. А. , Нурахметов Т. Н., Салиходжа Ж. М., Бадретдинов Б. Р.
Аннотация:	Статья посвящена актуальной на сегодняшний день проблеме исследования надмолекулярной структуры нефтяных асфальтенов. Известно, что они проявляют полупроводниковые свойства, и, следовательно, являются перспективными материалами для нанолектроники. На данный момент свойства асфальтенов на надмолекулярном уровне изучаются различными экспериментальными методами и методами математического моделирования. В качестве объектов исследования использовались асфальтены, концентрированные в остаточных фракциях вакуумной перегонки западно-сибирской нефти с температурой кипения больше 500 °С. Асфальтены образцов выделяли растворением фракций в толуоле с последующим осаждением избытком н-гептана по методике Гольде. Результаты атомно-силовой микроскопии (АСМ-исследований) показывают существование устойчивых агрегатов из нанокластеров нефтяных асфальтенов в виде структур эллипсоидной формы высотой около 4.5 нм и латеральным размером до 100 нм. Выполнено исследование надмолекулярной структуры нанокластеров нефтяных асфальтенов в программном пакете GAUSSIAN. Расчет был проведен методом молекулярной механики ММ+ с полной оптимизацией геометрии. Структура молекулярных фрагментов наночасти асфальтенов определена ранее в соответствии с данными ЯМР 1Н, 13С и ИК спектроскопии и химического анализа. Эти данные согласуются с результатами работ по идентификации молекул асфальтенов методом АСМ высокого разрешения. Из расчетов следует, что наиболее устойчивы нанокластеры, имеющие вид квазикристаллических пачкообразных структур с числом молекулярных фрагментов от 2 до 10, при этом расстояние между плоскостями молекулярных фрагментов нанокластера находится в интервале от 3.53 до 3.67 Å, а диаметр частиц – от 11 до 40 Å.. Данные по высоте нанокластеров удовлетворительно согласуются с результатами АСМ-исследований для малых структур. Расчеты надмолекулярной структуры нефтяных асфальтенов методом молекулярной механики показывают значительную энергию межмолекулярного взаимодействия структурных молекулярных фрагментов 60-118 kJ/mol, что свидетельствует о возможности самосборки упорядоченных структур из этих наночастиц, визуализируемых посредством АСМ. Полученные результаты подтверждаются данными рентгеноструктурного анализа и электрических измерений об энергии активации прыжковой электропроводности (129.58 kJ/mol), а также проведенными ранее термодинамическими расчетами. Как следует из расчетов, для нанокластеров характерна повышенная устойчивость квазикристаллической структуры, которая возникает, по всей вероятности, в результате переноса заряда между фрагментами, так как молекулы имеют низкий потенциал ионизации и высокое сродство к электрону.
ROI:	jbc-01/19-57-3-99
DOI:	10.37952/jbc-01/19-57-3-99
Ключевые слова:	нефтяные асфальтены, нанокластеры, метод молекулярной механики, потенциал ионизации, сродство к электрону, атомная силовая микроскопия.
Общий форум статьи:	Смотреть форум
Finish english abstract pdf:	Скачать [размер файла: 256кб.] Дата: 07.06.2020 16:34:40
Шапка статьи в pdf:	Скачать [размер файла: 225кб.] Дата: 30.06.2020 23:37:23
Комментарий: