Features Of The Siloxane Bond In Two-Dimensional Hydroxysiloxane Structure

Bài báo cáo của TS. Nguyễn Thị Sạ - Trưởng bộ môn Vật lý – Khoa Khoa học cơ bản - Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội đăng trên kỉ yếu hội thảo “World science: problems and innovations” tháng 5 năm 2024 từ trang 10 đến trang 12. Hội thảo được tổ chức ngày 30 tháng 5 năm 2024 tại thành phố Penza, Cộng hòa Liên bang Nga. Trong bài báo cáo tác giả đã trình bày kết quả phân tích đặc điểm của liên kết siloxane trong cấu trúc hydroxysiloxane hai chiều gồm các tứ diện SiO4 liên kết với nhau.

Về phương thức liên kết, trong tứ diện SiO4, bốn orbital lai hóa sp3 định hướng từ nguyên tử Si đến các đỉnh của tứ diện đều, nơi các nguyên tử O định xứ. Các orbital lai hóa này đóng vai trò quan trọng trong việc tham gia vào liên kết hóa học. Sự đóng góp của các orbital trống 3d-Si vào sự hình thành liên kết siloxane cũng rất quan trọng khi xem xét bản chất của liên kết này. Do tính đối xứng xung quanh nguyên tử Si, các orbital lai hóa sd3 có thể được hình thành trên đó, chúng cũng có tính đối xứng tứ diện, chồng chéo với các orbital p đã lấp đầy của nguyên tử O (liên hợp (p → d)π). Trong liên hợp này, các electron có thể di chuyển từ các orbital p của nguyên tử O đến các orbital lai hóa sd3 của nguyên tử Si. Liên hợp này thể hiện các đặc tính cho – nhận. Điều này đã được chứng minh trong kết quả tính toán mật độ trạng thái riêng phần (PDOS) của các orbital O 2s, O 2p, Si 3s, Si 3p, Si 3d trong cấu trúc hydroxysiloxane hai chiều (hình minh họa).

Mật độ trạng thái (DOS) và mật độ trạng thái riêng phần (PDOS) của các orbital O 2s, O 2p, Si 3s, Si 3p, Si 3d trong cấu trúc hydroxysiloxane hai chiều (μ – mức thế hóa học)

Các trạng thái trong vùng hóa trị được hình thành chủ yếu bởi các orbital O 2s, O 2p, Si 3s, Si 3p. Trong hai dải con I và III đã thấy sự đóng góp đáng kể của các orbital Si 3d. Như vậy, ngoài các orbital O 2p, Si 3s, Si 3p, các orbital Si 3d đóng vai trò khá quan trọng trong sự hình thành liên kết siloxane.

Lưu ý rằng việc phân tích các phương thức liên kết hóa học đóng vai trò quan trọng khi giải thích các tính chất điện tử và tính chất quang học của vật liệu.

Abstract: The paper presents the results of the analysis of the features of the siloxane bond in two-dimensional hydroxysiloxane structure. The density of states of two-dimensional hydroxysiloxane structure and the partial densities of states of orbitals of oxygen and silicon atoms are calculated by the density functional theory method. It is shown that, for the silicon atom, 3d- orbitals play an important role and make a significant contribution to the formation of the Si-O bond.

Keywords: two-dimensional hydroxysiloxane structure, Si-O bond, 3d- orbitals of silicon atom.

Аннотация: В работе представлены результаты анализа особенности силоксановой связи в двумерной гидроксисилоксановой структуре. Плотность состояний двумерной гидроксисилоксановой структуры и парциальные плотности состояний орбиталей атомов кислорода и кремния рассчитаны методом тео-рии функционала плотности. Паказано, что для атома кремния 3d- орбитали играют важную роль, дают существенный вклад при образовании Si-O связи.

Ключевые слова: двумерная гидроксисилоксановая структура, Si-O связь, 3d- орбиталь атома крем-ния.

Toàn văn bài báo xem tại: https://naukaip.ru/wp-content/uploads/2024/06/MK-2039.pdf#page=10

Một vài hình vẽ trong bài báo