Далі в тексті і малюнках використовуються ті ж позначення умов синтезу.
Обговорення результатів
Розрахункові коливальні спектри дозволяють виділити частоти, які відповідають таким зв'язкам: координаційна зв'язок між атомом цирконію та молекулою води; мостіковие зв'язки, утворені аква-групами; мостіковие гідроксо-і оксосвязі; валентні зв'язки між атомом цирконію та кінцевий гидроксогрупп; валентний зв'язок між атомами цирконію і кисню; водневі зв'язки; коливання молекули води. Діапазон розрахункового спектра охоплює область до 6350 см - 1, що перевищує робочу область ІЧ-Фур'є спектрометра.
У літературі зазначається, що для води в неорганічних сполуках характерні смуги поглинання при 3550-3200, 1630-1600 і в низькочастотної області при 600-200 см - 1, однак коливальні спектри дуже чутливі до оточення молекул води [4]. Істотно ускладнює спектр і наявність тонкої структури цих смуг, а також змішання коливань молекул води в низькочастотної області між собою та з коливаннями сусідніх атомних груп (наприклад, гідроксо-і оксосвязей), що спостерігалося в розрахункових спектрах. Так, розрахунок показав, що структура спектра сильно ускладнюється при підвищенні ступеня полімеризації і гідратації низькомолекулярних агрегатів. У спектрі з'являються коливальні смуги високої інтенсивності в області 3400-4800 см - 1, які відповідають мостикову зв'язків, що формується за участю одночасно аква-і гідроксокгруппи з утворенням водневого зв'язку між останніми.
Розрахункові спектри показують наявність різних типів однієї і тієї ж зв'язку. Так, мостикову оксо-зв'язках гідратованого тримера відповідають частоти в областях 1000-1100 см" 1, 740-800 см - 1, 540-590 см - 1 і 380-440 см - 1 (див. рис. 1 а). Зі збільшенням ступеня гідратації і полімеризації число мостікових оксо-зв'язків зростає (див. рис. 1 б). При цьому скрутно виділити індивідуальні коливання одного зв'язку в низькочастотної області через змішування коливань між собою і з коливаннями, відповідними олова мостикову зв'язків і аквагруппам. Однак при переході до більш високих частотах вплив змішання істотно знижується, і в області 1020-1200 см - 1 для всіх розрахованих гідратованих і негідратірован-них агрегатів можна виявити смуги, відповідні виключно мостикову оксо-зв'язків (можна назвати їх «характеристичними»).
а) б)
Рис. 1. Розраховані частоти коливань мостікових оксо-зв'язків низькомолекулярних агрегатів цірконогелей з різним ступенем гідратації (к) і полімеризації (п): а) рю (0Н) 2] 3кН20, б) рю (ОН) 2]"
Рис. 3. Розраховані частоти коливань мостіков...
