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首页> 外文期刊>The journal of physical chemistry, A. Molecules, spectroscopy, kinetics, environment, & general theory >Ab Initio Studies of Silica-Based Clusters. Part I. Energies and Conformations of Simple Clusters
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Ab Initio Studies of Silica-Based Clusters. Part I. Energies and Conformations of Simple Clusters

机译：基于二氧化硅的团簇的从头算研究。第一部分：简单星团的能量和构象

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To understand the complex mechanisms of reaction, solvation, and diffusion that determine the chemistry of silica in solution, it is necessary to study first the silicate clusters that participate in these processes, We have investigated, by ab initio density functional methods, all silica-based clusters of the form Si_xO_y(OH)_z, with a maximum of five silicon atoms and two intramolecular condensations, plus the six-silicon ring and the eight silicon containing cube. In this article (part I), we report our results on the structure, charge distribution, and energy of the simpler clusters: the monomer Si(OH)_4, the dimer SiO(OH)_6, the linear trimer Si_3O_2(OH)_8 the ring trimer Si_3O_3(OH)_6, the linear tetramer Si_4O_3(OH)_(10), the ring tetramer Si_4O_4(OH)_8, the linear pentamer Si_5O_4(OH)_(12), and the cubic cage Si_8O_(12)(OH)_8. We also present density functional results for aluminosilicate clusters: Al(OH)_4~-, Al_2O(OH)_6~(2-), and SiAlO(OH)_6~-. The results for the more complex clusters are presented in the subsequent article (part II). Our studies reveal a wide diversity of structures and consequently of charge distributions and energies for these clusters, that directly influence their chemical behavior, in particular the interaction with other clusters and with the solvent.
机译：为了了解决定溶​​液中二氧化硅化学性质的复杂反应，溶剂化和扩散机理，有必要首先研究参与这些过程的硅酸盐簇。我们通过从头算密度函数方法研究了所有二氧化硅-基团簇，形式为Si_xO_y（OH）_z，最多包含五个硅原子和两个分子内缩合，以及六个硅环和八个含硅立方体。在本文（第一部分）中，我们报告了有关简单簇的结构，电荷分布和能量的结果：单体Si（OH）_4，二聚体SiO（OH）_6，线性三聚体Si_3O_2（OH）_8三聚体Si_3O_3（OH）_6，线性四聚体Si_4O_3（OH）_（10），环形四聚体Si_4O_4（OH）_8，线性五聚体Si_5O_4（OH）_（12）和立方笼Si_8O_（12） （OH）_8。我们还给出了铝硅酸盐团簇的密度泛函结果：Al（OH）_4〜-，Al_2O（OH）_6〜（2-）和SiAlO（OH）_6〜-。后续文章（第二部分）介绍了更复杂集群的结果。我们的研究表明，这些簇的结构多样，因此电荷分布和能量也不同，这直接影响它们的化学行为，特别是与其他簇以及与溶剂的相互作用。

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