AP09058000 «Табиғи және жасанды фотосинтездегі судың ажыратуына арналған катализаторлардың механизмін және сипаттарын зерттеу»
Жобаның өзектілігі.
Бүгінгі күні СТК ең қызықты және басқаларын қайталайтын құрылымды және спектроскопиялық қасиеттері Жанг профессордың тобымен алынған [Mn4CaO4 (ButCO2)8 (ButCO2H)2(py)] кешені [14]. Осы синтетикалық кешеннің металл кластері СТК топологиясы мен құрылымын дәл көрсетеді және CaMnO3 кубоидпен байланысқан Mn4 ие. Алынған көптеген эксперименттік зерттеулер [18-22] қарама-қайшы мәліметтерге және ФС2 ИҚ спектрлерінің пиктерін дұрыс теңестірудің мүмкін еместігіне алып келді. Осыған байланысты Кок циклі процесінде СТК реакциялық орталығының құрылымдық өзгерістерінің спектрлік қасиеттермен өзара байланысын эксперименттік бақылаулар негізінде ғана бақылау қиын немесе мүмкін емес болды. Осылайша, ФС2 ИҚ спектрлерін сенімді теңестіру, сондай-ақ жұту жолақтарының орындарының өзгерісіне әсер ететін факторларды түсіну судың ыдырау механизмін және О-О байланыстың түзілуіне жауапты құрылымдық өзгерістердің айтарлықтай алға басуына алып келеді. Осы жоба судың ажырау механизмін түсінуге бағытталған, ол табиғи және жасанды кешендердегі катализдік реакцияларды толықтай модельдеуге көмектеседі, сондай-ақ тұрақты жасанды фотосинтез құрылғыларын және күн отын жүйелерін жобалауға және әзірлеуге алып келеді.
Жобаның негізгі мақсаты:
Жобаның мақсаты табиғи және жасанды фотосинтезде су ажырауының катализдік процесінің атомдық қағидаларын анықтау және материалдардың қасиеттерін зерттеу болып табылады. Зерттеу нысандары 2 (ФС 2) фотожүйенің суды тотықтандыратын кешені (СТК), жасанды фотосинтез үшін арналған синтетикалық кешендер.
Күтілетін нәтижелер
1. Синтетикалық кешендердің тербеліс спектрлерін талдау. Зерттелетін материалдардың магниттік сезгіштігінің есептеулері және температураға тәуелділікті талдау. Синтетикалық кешендердің өтпелі металдармен спин-орбита әсерлесуінің параметрлерін анықтау.
2. S1-S4 күйлеріндегі суды тотықтандыратын кешені (СТК) тербеліс спектрлерін талдау. Синтетикалық кешендер сигналдарының ЭПР параметрлерін есептеу және оларды түсіндіру. Синтетикалық кешендердің магниттік қасиеттерін есептеуді талдау.
3. Параметрлер санына байланысты карбоксил топтарының діріл жиіліктерін және Mn-O байланыстарын талдау. Каталитикалық кешендердің спектроскопиялық қасиеттері мен оның электронды құрылымы / топологиясы арасындағы байланысты ашу.
4. Протонды СТК құрылымын марганецті кластерсіз алу. S1-S4 аралық күйлерінде СТК құрылымын алу. O-O байланысының қалыптасу процесің түсіндіру.
Қол жеткізілген нәтижелер:
Синтетикалық кешендердің спектроскопиялық қасиеттері зерттелді. - Молекулярлық динамика траекториясының (МД) ыдырауының жаңа әдістерімен синтетикалық материалдардың тербеліс спектрлерін алу және анықтау бойынша жұмыстар жүргізілді. Синтетикалық кешендердің тербеліс спектрлерінің талдауы алынды. - Зерттелетін материалдардың магниттік сезімталдығының мәндері анықталды. Температураға тәуелділікке талдау жасалды. - Синтетикалық кешендердің өтпелі металдармен спин-орбиталық әрекеттесуінің параметрлері анықталды. - S1-S4 кока циклінің әртүрлі күйлеріндегі WOC тербеліс спектрлерінің талдауы алынды. - Кока циклінің S1-S4 күйлеріндегі синтетикалық кешендердің ЭПР спектрлеріне зерттеу жүргізілді. Синтетикалық кешендердің сигналдарының ЭПР параметрлерінің есептеулері және олардың интерпретациясы алынды.
Зерттеу тобы мүшелерінің аты-жөні және идентификаторлары:
- Тыченгулова Алия Жанаткызы - ғылыми жетекші
- Бакранов Нурлан Болатович - аға ғылыми қызметкер
- Бауржан Ақерке Бауржанқызы - ғылыми қызметкер
- Катпаева Каракоз Абдисеитова - аға ғылыми қызметкер
- Ким Елена Радиковна - ғылыми қызметкер
- Ибрагимова Салтанат Мылтыкбаевна - ғылыми қызметкер