Статья сотрудников ИГХ СО РАН опубликована в журнале Scientific Reports

Статья “Structural and vibrational properties of agrellite”

была опубликована в журнале Scientific Reports.

[Kaneva, E., Bogdanov, A. & Shendrik, R. Structural and vibrational properties of agrellite. 

Sci Rep 10, 15569 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-72631-1, Q1].

Авторы статьи - сотрудники Института геохимии им. А.П. Виноградова СО РАН

к.г.-м.н. Екатерина Канева, к.ф.-м.н. Александр Богданов и к.ф.-м.н. Роман Шендрик.

Учёные ИГХ СО РАН установили положение молекул воды в кристаллической структуре агреллита из Мурунского массива (Россия). В работе авторы объединили методы монокристальной рентгеновской дифракции, инфракрасной (ИК) спектроскопии и ab initio расчеты.

Агреллит, NaCa₂Si₄O₁₀F, представляет собой редкий силикат, кристаллическая структура которого характеризуется протяженными силикатными трубками и имеет двумерную систему каналов и пустот. Минерал не относится к микропористым соединениям из-за малой ширины каналов, однако пустоты структуры могут вмещать отдельные гостевые атомы и молекулы, которые могут влиять на их физические свойства. Однако экспериментальные методы оказались неэффективными для определения положения молекул воды внутри каналов. В ходе исследований были рассчитаны теоретические структурные модели водосодержащего NaCa₂Si₄O₁₀F и, основываясь на моделировании ИК-спектров, идентифицированы позиции H₂O в реальном кристалле. Использованный в работе подход может быть применен для изучения цеолитов и цеолитоподобных материалов, лучшего понимания ионообменных процессов и условий образования подобных минералов.

Инфракрасная спектроскопия в сочетании с ab initio расчетами оказалась эффективным инструментом для идентификации структурных положений гидроксильных анионов и нейтральных групп воды в минералах, а структура агреллита послужила хорошим модельным объектом для изучения возможности моделирования ИК-спектров сложных силикатов.

Иллюстрация из статьи Kaneva, E., Bogdanov, A. & Shendrik, R. Structural and vibrational properties of agrellite. Sci Rep 10, 15569 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-72631-1.