Проведено квантово-хімічне моделювання хімізму процесу синтезу CdS та CdSe у водних розчинах. Змодельовано синтез CdS шляхом утворення проміжних комплексних форм Cd(II) з тринатрій цитратом та амоній гідроксидом. При синтезі CdSe використано натрій селеносульфат з тринатрій цитратом і без нього. Встановлено, що даний процес проходить через декілька проміжних стадій з утворенням перехідних реакційноздатних комплексів. На основі отриманих даних побудовано енергетичні діаграми стадій та проведено порівняння процесів синтезу CdS і CdSe з різними комплексоутворювальними реагентами. Методом хімічного синтезу отримано плівки CdS та CdSe з водного розчину солі кадмію, комплексоутворюючого та халькогенізуючого реагентів. Рентгенофазовим аналізом підтверджено утворення цільових сполук, що було передбачено моделюваннями.
1. Thiel, W. (2014). Semiempirical quantum-chemical methods. WIREs Computational Molecular Science, 4(2), 145-157. doi:10.1002/wcms.1161
https://doi.org/10.1002/wcms.1161
2. Bertoli, A. C., Carvalho, R., Freitas, M. P., Ramalho, T. C., Mancini, D. T., Oliveira, M. C., Varennes A., & Dias, A. (2015). Theoretical and experimental investigation of complex structures citrate of zinc (II). Inorganica Chimica Acta, 425, 164-168. doi: 10.1016/j.ica.2014. 10.025
https://doi.org/10.1016/j.ica.2014.10.025
3. Bertoli, A. C., Carvalho, R., Freitas, M. P., Ramalho, T. C., Mancini, D. T., Oliveira, M. C., Varennes A., & Dias, A. (2015). Theoretical spectroscopic studies and identification of metal-citrate (Cd and Pb) complexes by ESI-MS in aqueous solution. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 137, 271-280. doi: 10.1016/j.saa.2014.08.053
https://doi.org/10.1016/j.saa.2014.08.053
4. Markov, V., Maskayeva, L., & Ivanov, P. (2006). Gidrokhimicheskoye osazhdeniye plenok sul'fidov metallov: modelirovaniye i yeksperiment. Yekaterinburg: UrO RAN
5. Berg, L., Meshchenko, K., & Bogomolov, Yu. (1970). Vybor optimal'nykh usloviy osazhdeniya plenok sul'fida svintsa. Neorganicheskiye materialy, 6(7), 1337-1338.
6. Markov, V, & Maskayeva, L. (2005). Raschet usloviy obrazovaniya tverdoy fazy khal'kogenidov metallov pri gidrokhimicheskom osazhdenii. Yekaterinburg: GOU VPO UGTU−UPI.
7. Jalilehvand, F., Amini, Z., & Parmar, K. (2012). Cadmium (II) Complex Formation with Selenourea and Thiourea in Solution: An XAS and 113Cd NMR Study. Inorganic Chemistry, 51(20), 10619-10630. doi:10.1021/ic300852t
https://doi.org/10.1021/ic300852t
8. Lurye. Yu. Yu. (1989). Spravochnik po anali-ticheskoy khimii. Moskva: Khimiya..
9. Bochkarev, V., Soroka, L., Klimova, T., & Velikorechina, L. (2015). Modeling of Condensation Reaction of Aniline to Diphenylamine by PM7 Method. Procedia Chemistry, 15, 320-325. doi:10.1016/j.proche. 2015.10.051
https://doi.org/10.1016/j.proche.2015.10.051
10. Somekawa, K. (2014). Molecular Simulation of Potential Energies, Steric Changes and Substituent Effects in Photochromic Cyclization/Cycloreversion of Three Kinds of Dithienylethenes by MOPAC-PM6 Method. Journal of Computer Chemistry, Japan, 13(4), 233-241. doi:10.2477/jccj.2014-0013
https://doi.org/10.2477/jccj.2014-0013
11. Stewart, J. (2016). MOPAC2016 Home Page. Retrieved from http://openmopac.net/MOPAC2016.html
12. Senda, N. (2018). Winmostar - Structure modeler and visualizer for free Chemistry simulations. Retrieved from https://winmostar.com/
13. Sozanskyi, M. A., Shapoval, P. Y., Guminilovych, R. R., Laruk, M. M., & Yatchyshyn, Y. Y. (2019). Synthesis of cadmium sulfide thin films from an aqueous solution containing sodium citrate. Voprosy Khimii I Khimicheskoi Tekhnologii, (2), 39-46. doi:10.32434/ 0321-4095-2019-123-2-39-46
https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-123-2-39-46
14. Il'Chuk, G. A., Kurilo, I. V., Kus'Nezh, V. V., Petrus', R. Y., & Shapoval, P. I., Guminilovich, R. R., Partyka, M.V., Tokarev, S. V. (2014). Growth of thin CdS films on glass substrates via reaction of thiourea with cadmium acetate in aqueous solution. Inorganic Materials, 50(8), 762-767. doi:10.1134/s0020168514080093.
https://doi.org/10.1134/S0020168514080093
15. Sozanskyi, M., Shapoval, P., Guminilovych, R., Yatchyshyn, Y., Stadnik, V., & Koval, N. (2018). Khimichne osadzhennya z vann plivok kadmiy sul'fidu ta kadmiy selenidu. Proceedings of the ХVI International Scientific and Methodical Conference SHLA-2018, April 25-27, 2018. Lviv, Ukraine, 173-174.
16. Guminilovych, R. R., Shapoval, P. I., Yatchyshyn, I. I., Il'Chuk, G. A., & Kusnezh, V. V. (2013). Chemical surface deposition and growth rate of thin CdSe films. Russian Journal of Applied Chemistry, 86(5), 696-702. doi:10.1134/s1070427213050157
https://doi.org/10.1134/S1070427213050157
17. Kraus, W., & Nolze, G. (1996). POWDER CELL - a program for the representation and manipulation of crystal structures and calculation of the resulting X-ray powder patterns. Journal of Applied Crystallography, 29(3), 301-303. doi:10.1107/s0021889895014920
https://doi.org/10.1107/S0021889895014920
18. Sozanskyi, M. A., Guminilovych, R. R., Shapoval, P. Yo., Yatchyshyn, Yo. Yo., Stadnik, V., & Koval, N. (2018). Methods of synthesis of CdSe films with good adhesion to glass substrates. Abstracts of the 5th International Congress "Sustainable Development: Environmental Protection. Energy Saving. Sustainable Environmental Management", 26-29th September, 2018. Lviv, Ukraine, 91.