7. Cấu trúc của luận văn
3.2.6. Phân tích NBO cho các phức với sự hấp phụ các phân tử hợp chất hữu
hữu cơ lên lớp đầu tiên của kaolinite (H-slab)
Sự tồn tại liên kết hydro trong các phức và độ bền khác nhau của chúng có thể hiểu xa hơn thông qua giản đồ mật độ electron tổng của các phức, tính tại mức lý thuyết B3LYP/6-31+G(d,p) và được thể hiện ở hình 3.6. Các giá trị mật độ electron trao đổi tổng (EDT) được liệt kê trong bảng 3.6.
Hình 3.6 cho thấy có sự xen phủ mật độ electron obital giữa các phân tử hữu cơ và lớp bề mặt H-slab của kaolinite. Phân tích NBO cho thấy, có sự chuyển electron từ những cặp electron riêng trên các nguyên tử O/N trong các phân tử hữu cơ đến orbital phản liên kết σ*(O-H) của lớp bề mặt để hình thành tương tác HO/Nmole (mole: phân tử). Sự chuyển electron từ những cặp electron riêng trên các nguyên tử O thuộc bề mặt kaolinite đến orbital phản liên kết σ*(O/N/C-H) trong các nhóm chức ở các phân tử dẫn đến hình thành tương tác HOsurf. Vùng xen phủ mật độ electron minh chứng thêm cho độ bền của các tương tác trong các phức thu được. Theo đó vùng mật độ xen phủ ở các phức dạng H1 lớn hơn so với ở các phức H2. Điều này phù hợp với các phân tích ở trên.
Ngoài ra trị số chuyển mật độ electron tổng (EDT) tính được ở bảng 3.6 có dấu khác nhau chứng tỏ có các khuynh hướng khác nhau của quá trình chuyển electron giữa hai hợp phần cho và nhận electron trong các phức khảo
H1-CHO H2-CHO
H1-COOH H2-COOH H1-NH2
H2-NH2 H1-OH H2-OH
H1-SO3H H2-SO3H H3-SO3H
Hình 3.6. Giản đồ mật độ electron tổng của các phức tại B3LYP/6-31+G(d,p) (isovalue = 0,005 au)
sát. Ở các phức bền nhất của từng loại phân tử hữu cơ các phức H1-COOH, H1-SO3H, EDT < 0 chứng tỏ sự chuyển electron từ bề mặt đến phân tử mạnh
hơn chiều ngược lại từ phân tử đến bề mặt. Đối với các phức H1-CHO, H1-OH, H1-NH2, EDT có giá trị dương khá nhỏ, chứng tỏ sự chuyển mật độ
electron từ phân tử đến bề mặt hơi mạnh hơn sự chuyển electron từ bề mặt đến phân tử. Ở các phức của dẫn xuất -COOH và -SO3H, EDT có giá trị âm lớn, vượt trội hơn so với ở các phức khác. Do đó có sự chuyển electron mạnh từ bề mặt H-slab sang các phân tử này để hình thành các liên kết hydro O-HO bền như các phân tích ở trên.