Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

29.03.2018
14:22

Илон Маск намерен отправить астронавтов на корабле Crew Dragon на МКС в апреле 2019 года

29.03.2018
14:01

Обнаружена галактика без темной материи

29.03.2018
13:27

Роботов научили «по-человечески» не справляться с задачей

29.03.2018
13:24

Физики научились печатать водой в масле устойчивые трехмерные структуры

29.03.2018
12:00

Валерий Сойфер: "Ангел, одарившая меня счастьем"

29.03.2018
11:50

Маркс Тартаковский: "Восхождение к Истории"

28.03.2018
22:34

"Целенаправленный поиск." - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

28.03.2018
20:26

Данные от "Юноны": реактивные струи Юпитера нельзя сравнивать с земными

28.03.2018
19:30

Ученые выяснили, почему первый межзвездный астероид похож на сигару

28.03.2018
19:24

Ученые из России создали терагерцовый "лазер", разрушающий металл

28.03.2018
19:16

Космический телескоп Kepler помогает выяснить природу быстрых и мощных взрывов

28.03.2018
19:13

Потоки молекулярного газа в галактиках оказались ионизованы

28.03.2018
18:55

Переход американцев на растительную диету сможет прокормить еще одну Америку

28.03.2018
18:51

Тетраэдричность жидкостей определила их схожесть с водой

28.03.2018
18:45

Клатратная клетка заставила молекулу водорода вращаться в одной плоскости

    Американские физики изучили квантовую динамику молекулы водорода, зафиксированной внутри гидрохиноновой клатратной структуры. Оказалось, что анизотропный потенциал, который создается внутри молекулярной полости такого соединения, довольно сильно ограничивает поступательное и вращательное движение молекулы, фактически превращая его в плоское. Полученные результаты можно использовать, например, для изучения адсорбции водорода на плоские поверхности, сообщают ученые в Physical Review Letters.

    Некоторые кристаллы с пористой структурой или органические молекулы, содержащие внутри себя достаточно объемные полости, способны образовывать клатраты — соединения включения, в которых внутрь поры такой молекулы-хозяина встраивается и закрепляется молекула-гость. Это приводит к образованию устойчивой структуры, в которой, однако, между гостем и хозяином нет химических связей. Одно из типичных соединений, способных образовать такой клатратный комплекс — это молекула гидрохинона, бензольное кольцо с двумя гидроксильными заместителями, расположенными с противоположных сторон молекулы. В качестве гостя в гидрохиноновых клатратах обычно выступают совсем небольшие молекулы: например метанол или даже водород, при этом эти соединения не только встраиваются в пору, но и стабилизирует всю структуру. Несмотря на то, что химически молекулы гостя и хозяина в клатрате не связаны, за счет более слабых взаимодействий движение молекул гостя внутри клатрата ограничено, что может повлиять и на его химические и физические свойства.

    Американские физики под руководством Тимоти Стробела (Timothy A. Strobel) из Института Карнеги решили изучить, как влияет на возможное движение молекулы водорода структура такого клатрата, составленного из шести молекул гидрохинона. Этот комплекс примечателен тем, что он имеет выраженную анизотропию, то есть фактически немного приплюснут, а вандерваальсовы связи стабилизируют структуру немного сильнее, чем в других водородных клатратах, поэтому водород внутри этого комплекса становится чем-то похожим на водород, адсорбированный на плоскую металлическую поверхность. Исследование проводилось с помощью рамановской спектроскопии и неупругого рассеяния нейтронов. Изначальный синтез клатратных структур проходил при давлении в две тысячи атмосфер, после чего полученные соединения закалили, и все спектрометрические измерения проводились при низкой температуре, но уже при атмосферном давлении.

    Из анализа пиков на спектрах поглощения, соответствующих переходам из одного квантового энергетического состояния в другое, ученые оценили энергию возможных вращательных и поступательных уровней молекулы водорода, которые и определяют ее квантово-механическое состояние внутри клатрата. При этом для водорода необходимо учитывать возможное существование двух спиновых форм: ортоводорода, в котором спины обоих ядер направлены в одну сторону, и параводорода, в котором спины ядер направлены в противоположные стороны. В первом случае для молекулы характерны вращательные квантовые состояния с четными номерами, во втором — с нечетными.

    Изображение молекулы водорода (она обозначена зеленым шариком) внутри гидрохиноновой клатратной структуры (черным цветом обозначены атомы углерода, красным — кислорода, белым — водорода). На рисунке (d) приведена схема возможных ориентаций молекулы водорода относительно кислородных плоскостей и соответсвующая диаграмма потенциала взаимодействия в зависимости от угла поворота

    Оказалось, что, в отличие от других типов клатратных комплексов водорода (например на основе фуллеренов), движение молекулы, в первую очередь вращательное, оказывается очень сильно ограничено взаимодействием с гидроксильными группами гидрохинона. Это взаимодействие приводит к расщеплению вращательных энергетических уровней и повышению энергетического барьера при вращении почти в два раза по сравнению со свободным состоянием. Ученые отмечают, что особенности поведения молекулы водорода связаны с образованием анизотропного поля внутри клатрата и становится фактически двумерным, так что вращение можно описать с помощью модели плоского жесткого ротатора (то есть жесткого стержня, вращающегося в плоскости вокруг своего центра масс), которое описывает и поведение молекулы, адсорбированной на плоскую поверхность.

    Результаты, полученные для молекулы водорода-1, физики сравнили с результатами для двухатомной другого изотопа водорода — дейтерия, D2. В этом случае, пики сместились в область больших энергий из-за увеличения массы ядер, но качественно данные не изменились.

    Ученые утверждают, что полученные ими данные могут использоваться в том числе для моделирования процессов адсорбции водорода на плоскую поверхность, образованную гидроксильными группами. Другая аналогичная изученным комплексам система — это двумерные каналы, например внутри слоистого кристалла, в которых подвижность и вращательное движение адсорбированных молекул водорода ограничено похожим анизотропным полем. По словам физиков, эти данные можно также использовать для разработки методик синтеза новых веществ, в том числе медицинского назначения.

    В отдельных случаях водород может образовывать не только двухатомные молекулы, но и более сложные кластеры. Такие кластеры, например ионы H3+ обычно существуют очень короткое время в условиях пониженной температуры и разреженных сред. В 2016 году ученым впервые удалось получить отрицательно заряженные кластеры, состоящие из большого количества атомов, например H25-, H65- и H89-.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/03/28/h2-clathrate-trap

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

28.03.2018
18:41

Саудовская Аравия построит крупнейшую солнечную электростанцию

28.03.2018
18:32

Биоинформатики из МГУ изучили эволюцию сломанных генов

28.03.2018
18:25

Медики обнаружили новый орган человеческого тела

28.03.2018
18:16

Археологи нашли следы ранее неизвестной цивилизации на юге Амазонии

28.03.2018
18:08

Японцы разобрались в причинах уникальности свойств воды

<< 601|602|603|604|605|606|607|608|609|610 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList