УФ-спектроскопия и квантово-химическое моделирование хемосорбционного комплекса палладий (II) гидроксида с цитрат-ионом — промежуточного продукта в синтезе полиметаллических композитов на основе палладия

Abstract

Предложен трехстадийный метод получения полиметаллических нанокомпозитов на основе палладия, включающий получение стабилизированного цитратом коллоидного раствора Pd(ОН)₂; коагуляцию коллоида ионами переходных металлов; термическое разложение полученного осадка. С целью определения возможности образования металлических наночастиц палладия на первой стадии рассчитаны их УФ-спектры поглощения в рамках классической теории Ми. Поскольку восстановление Pd²⁺ на данной стадии не подтверждено ни в литературе, ни проведенными расчетами, нами предложена модель хемосорбционного комплекса гидроксида палладия с цитрат-ионом. Электронный спектр гидроксида палладия, рассчитанный в рамках метода TD-DFT, аналогичен по форме экспериментальной кривой. Представлен анализ разрешенных по спину одноэлектронных переходов, характеризующих поглощение в областях максимумов на УФ-спектре исследуемого раствора.

Запропоновано тристадійний метод отримання поліметалічних нанокомпозитів на основі паладію, який включає отримання стабілізованого цитратом колоїдного розчину Pd(ОН)₂; коагуляцію колоїду іонами перехідних металів; термічний розклад отриманого осаду. З метою встановлення можливості утворення металічних наночастинок паладію на першій стадії розраховано їх УФ-спектри поглинання в рамках класичної теорії Мі. Оскільки відновлення Pd²⁺ на даній стадії не знайшло підтвердження в літературі та проведених розрахунках, нами запропонованo модель хемосорбційногокомплексу паладій гідроксиду з цитрат-iоном. Електронний спектр паладій гідроксиду, розрахований в рамках методу TD-DFT, аналогічний за формою експериментальній кривій. Представлено аналіз дозволених за спіном одноелектронних переходів, які характеризують поглинання в областях максимумів в УФ-спектрі досліджуваного розчину.

The three-stage method for the preparation of the polymetallic: nanocomposites based on palladium is proposed. This method includes preparation of colloidal Pd(ОН)₂ solution, stabilized by citrate; coagulation of the colloid by ions of the transition metals; thermal distraction of prepared precipitate. To establish the possibility of the palladium nanoparticles formation on the first stage by the UV absorption spectrum within classical Mie theory is calculated. As reduction of Pd²⁺ on this stage has not found any confirmation either in literature or in our calculation, we propose the model of chemisorption complex between palladium hydroxide and citrate-ion. Electronic spectrum of palladium hydroxide, calculated within TD-DFT method, has a form similar to that of the experimental curve. The analysis of the spin-allowed one-electron transitions characterizing absorption in the peak area of UV-spectrum of the investigated solution is presented.