Национальной академии наук республики казахстан
жүктеу/скачать 9,42 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- REFERENCES
- Түйін сөздер
- ISSN 2224–5227
- REPORTS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN ISSN 2224-5227 Volume 3, Number 307 (2016), 31 – 35 UDC
- Миссия КазНИТУ им.К.И.Сатпаева в новом формате.
- Уровень научных разработок университета.
ISSN 2224–5227 № 3. 2016 29 Table 3 – Analysis of donor-acceptor interaction of Ag 4 Si(OH) 3 O + system on the basis of the natural bond orbitals B3LYP/DGDZVP method Orbital Atom Population, е Hybridization Interaction Between orbitals The interaction energy, kcal/mol σ(O 5 -Si) O Si 1.982 sp 1.47 sp 2.40 LP*(Ag 1 )→LP*(Ag 2 ) 105 σ(O 7 -Si) O Si 1.986 sp 1.77 sp 2.63 LP*(Ag 1 )→LP*(Ag 3 ) 50 σ(O 9 -Si) O Si 1.984 sp 1.72 sp 3.43 LP*(Ag 4 )→LP*(Ag 1 ) 162 σ(O 11 -Si) O Si 1.984 sp 1.73 sp 3.25 LP*(Ag 4 )→LP*(Ag 2 ) 85 LP(Ag) Ag 1.998 d LP*(Ag) Ag 0.384 s It can be assumed, primarily on the basis of the reduction of internal energy levels Ag3d, that the coordination of the silver cluster it is certainly involved in the complex formation, but the electronic density of the substrate goes to antibonding orbitals, and does not affect the effective charges of the silver atoms. In addition, a sufficient strength of the interaction between the cluster and silver silica indicate the thermodynamic parameters of the reaction, according to which the change of the Gibbs energy of -44 kcal/mol, and the change in the interaction energies calculated by ADF equals -65 kcal/mol, which is close enough to [36]. Conclusions. It is shown that the method used for calculating the density functional theory within GAUSSIAN and Amsterdam density functional program gives adequate results in predicting the geometric parameters, the IR spectra and dissociation energies of silver and silicon compounds. 1. The analysis of the bonding in Ag 4 Si(OH) 3 O + structure by the method of natural bond orbitals. It is shown that the formation of the connection between the cluster of silver and the substrate is determined by the interaction between a anti-bonding orbitals of silver atoms. 2. The possibility of a strong interaction between the surfaces of the silica with silver cluster was shown. The ESCA levels and thermodynamic parameters were calculated. REFERENCES [1] Z. Qu, M. Cheng, C. Shi, X. Bao. Effects of silver loading and pretreatment with reaction gas on CO selective oxidation in H 2 over silver catalyst. Chin. J. Catal.2002. Vol.23. No.5. P.460-464. [2] X.D. Zhang, Z.P. Qu, X.Y. Li, M. Wen, X. Quan, D. Ma, J.J. Wu. Studies of silver species for low-temperature CO oxidation on Ag/SiO 2 catalysts. Sep. Purif. Technol. 2010. Vol.72. P.395-400. [3] D.S. Afanasev, O.A. Yakovina, N.I. Kuznetsova, A.S. Lisitsyn. High activity in CO oxidation of Ag nanoparticles supported on fumed silica. Catal. Commun.2012. Vol.22. P.43-47. [4] Z. Qu, M. Cheng, X. Dong, X. Bao. CO selective oxidation in H 2 -rich gas over Ag nanoparticles - effect of oxygen treatment temperature on the activity of silver particles mechanically mixed with SiO 2 . Catal. Today.2004. Vol.93-95. P.247-255. [5] L.S. Kibis, O.A. Stonkus, D.O. Martynova, T.I. Izaak, I.N. Lapin, V.A. Svetlichnyi, E.M. Slavinskaya, A.I. Boronin. Silver nanoparticles obtained by laser ablation as the active component of Ag/SiO 2 catalysts for CO oxidation. Reac. Kinet. Mech. Cat. in press DOI 10.1007/s11144-013-0617-7. [6] Z. Qu, W. Huang, M. Cheng, X. Bao. Restructuring and redispersion of silver on SiO 2 under oxidizing/reducing atmospheres and its activity toward CO oxidation. J. Phys. Chem. B.2005. Vol.109. No.33. P.15842-15848. [7] A.M. Shor, E.A. Ivanova-Shor, S.S. Laletina, V.A. Nasluzov, N. Rösch. Small silver clusters at paramagnetic defects of silica surfaces: A density functional embedded-cluster study. Surf. Sci.2010. Vol.604. Р.1705-1712. [8] R.M. Ferullo, G.R. Garda, P.G. Belelli, M.M. Branda, N.J.Castellani. Deposition of small Cu, Ag and Au particles on reduced SiO 2 . J. Mol. Struct.2006. Vol.769. Р.217-223. [9] N. Lopez, F. Illas, G. Pacchioni. Adsorption of Cu, Pd, and Cs atoms on regular and defect sites of the SiO 2 surface. J. Am. Chem. Soc.1999. Vol.121. P.813-821. [10] N. Lopez, F. Illas. Ab initio theory of metal deposition on SiO 2 . 1. Cu n (n = 1-5) clusters on nonbridging oxygen defects. J. Phys. Chem. B.1999. Vol.103. P.1712-1718. [11] Носач Л.В., Гребенюк А.Г., Воронин Е.Ф., Пахлов Е.М., Оранская Е.И. Строение и электронные спектры наночастиц серебра в композитах с высокодисперсным кремнезёмом. Уч. зап. ТНУ им. Вернадского. Сер. Биология, химия. 2011. Т.24. №3. С.159-162. [12] A. Fukuoka, J. Kimura, T. Oshio, Y. Sakamoto, M. Ichikawa. Preferential oxidation of carbon monoxide catalyzed by platinum nanoparticles in mesoporous silica. J. Am. Chem. Soc. 2007. Vol.129. Р.10120-10125. Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан 30 [13] E. Ivanova-Shor, V. Nasluzov, A. Shor, G. Vayssilov, N. Rösch. Reverse hydrogen spillover onto zeolite-supported metal clusters: an embedded cluster density functional study of models M 6 (M = Rh, Ir, or Au). J. Phys. Chem.C. 2007. Vol.111. P.12340-12351. [14] R.Poteau, J.-L.Heully, F.Spiegelmann. Structure, stability, and vibrational properties of small silver cluster.Z. Phys. D.1997. Vol.40. P.479-482. [15] Z. Tian, Z. Tang. Rapid experimental and theoretical studies of the interaction of silver cluster cationsAg + n (n = 1– 4) with ethylene.Commun. MassSpectrom.2005. Vol.19. P.2893-2904. [16] P.Weis, T.Bierweiler, S.Gilb, M.M.Kappes. Structuresofsmallsilverclustercations (Ag n + , n<12): ionmobilitymeasurements versus densityfunctionaland MP2 calculations. Chem. Phys. Letters.2002. Vol.335. P.355-364. [17] E.M.Fernandez, M.B.Torres, L.C.Balbas. Densityfunctionalstudiesof noble metalclusters. Adsorption of O -2 and CO on goldandsilverclusters.Recent Adv. Theory Chem. Phys. Syst.2006. Vol.15. P.407-432. [18] V. Romanov, C.-K. Siu, U.H. Verkerk, H. Aribi, A.C. Hopkinson, K.W. Siu. Binding energies of the silver ion to alcohols and amides: A theoretical and experimental study. J. Phys. Chem. A.2008.Vol.112. No.43. P.10912-10920. [19] O.Kh. Poleshchuk, A.G. Yureva, V.D. Filimonov, G. Frenking. Study of a surface of the potential energy for processes of alkanes free-radical iodination by B3LYP/DGDZVP method. J. Mol. Struct.: Theochem.2009. Vol.912. P.67-72. [20] A. Kaczor, K. Malek, M. Baranska. Pyridine on colloidal silver. J. Phys. Chem. C.2010. Vol.114. P.3909-3917. [21] M.J. Frisch, G.W. Trucks, H.B. Schlegel, P.M. Gill, B.G. Johnson, M.A. Robb, J.R. Cheeseman, T. Keith , G.A. Petersson, J.A. Montgomery, K. Raghavachari, M.A. Al-Laham, V. Zakrzewski, J.V. Ortiz, J.B. Foresman, J. Closlowski, B.B. Stefanov, A. Nanayakkara, M. Challacombe, C.Y. Peng, P.Y. Ayala, W. Chen, M.W. Wong, J.L. Andress, E.S. Replogle, R. Gomperts, R.L. Martin, D.J. Fox, J.S. Binkley, D.J. Defress, J. Baker, Stewart, J.P. Head-Gordon, C. Gonzales, J.A. Pople. Gaussian, Inc: Pittsburg. PA. 2003. [22] M.N. Glukhovtsev, A. Pross, M.P. McGrath, L. Radom. Extension of Gaussian‐2 (G2) theory to bromine‐and iodine‐containing molecules: use of effective core potentials. J. Chem. Phys.1995. Vol.103. P.1878. [23] A.D. Becke. Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange. J. Chem. Phys.1993. Vol.98.P.5648-5652. [24] C. Lee, W. Yang, R.G. Parr. Development of the Colle-Salvetticonelation energy formula into a functional of the electron density. Phys. Rew. B. 1988. Vol.37. P.785-789. [25] L.A. Curtiss, K. Raghavachari, P.C. Redfern, J.A. Pople. Assessment of Gaussian-2 and density functional methods for the computation of enthalpies of formation J. Chem. Phys. 1997. Vol.106. P.1063. [26] E.D. Glendening, A.E. Reed, J.E. Carpenter, F. Weinhold. NBO Version 3.1. [27] ADF2004.01, SCM, Theoretical Chemistry, VrijeUniversitiet, Amsterdam, The Netherlands, http://www.scm.com [28] G.Velde, F.M.Bickelhaupt, T.Ziegler. Chemistry with ADF. J. Comput. Chem.2001. Vol.22. P.931-967. [29] J.P.Perdew, K.Burke, M.Ernzerhof. Generalizedgradientapproximationmade simple. Phys. Rev. Lett.1996. Vol.77. P.3865. [30] E.Lenthe, A.E.Ehlers, E.J.Baerends. Geometryoptimizations in thezeroorderregularapproximationforrelativisticeffects. J. Chem. Phys. 1999. Vol.110. No.18. P.8943-8953. [31] БацановС.С.Структурнаяхимия. Фактыизависимости. М.: ДиалогМГУ. 2000. 292с. [32] K.Nakamoto. Infrared and Raman spectra of inorganic and coordination compounds. 5 th Edition. Vol.1. N.Y.:John Wiley and Sons. 1997. 384p. [33] J. Robinson, D.P. Woodruff. The structure and bonding of carbonate on Ag(110): a density-functional theory study. Surf. Sci.2004. Vol.556. P.193-202. [34] Мартынова Д.О., Кибис Л.С., Стонкус О.А., Водянкина О.В., Изаак Т.И., Славинская Е.М., БоронинА.И. Синтез и каталитическая активность блочных пористых композитов Ag/SiO 2 в низкотемпературной реакции окисления СО. Кинетикаикатализ. 2013. Т.54. №4. С.519-523. [35] O.Kh. Poleshchuk, E.L. Shevchenko, V. Branchadell, M. Lein, G. Frenking. Energy analysis of the chemical bond in group IV and V complexes: A density functional theory study. Int. J. Quantum Chem.2005. Vol.101. P.86-877. [36] A.M. Shor, E.A. Ivanova-Shor, S.S. Laletina, V.A. Nasluzov, N. Rösch. Small silver clusters at paramagnetic defects of silica surfaces. A density functional embedded-cluster study. Surf. Sci.2010. Vol.604. P.1705-1712. ТЫҒЫЗДЫҚ ФУНКЦИОНАЛЫ ТЕОРИЯСЫ ƏДІСТЕРІМЕН КҮМІСТІҢ ТӨРТ АТОМДЫ КЛАСТЕРІНІҢ КРЕМНИЙ ДИОКСИДІНІҢ БЕТІМЕН ӨЗАРА ƏСЕРІН ТАЛДАУ O.Х. Полещук 1 , Т.И. Изаак 2 , Г.М. Адырбеков 3 , М.Н. Ермаханов 3 , П.А. Саидахметов 3 , Р.Т. Абдраимов 3 1 Томск ұлттық зерттеу политехникалық университеті, Томск, Рессей; 2 Ұлттық зерттеу Томск мемлекеттік университеті; 3 М.О. Əуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті, Шымкент қ., Казахстан Республикасы Түйін сөздер: тығыздық функционалы теориясы, DGDZVP, кремний диоксиді, металл күміс, байланыстың табиғи орбитальдары. Аннотация. Амстердам тығыздық функционалы бағдарламасындағы GAUSSIAN'03 жəне TZ2P+ бағдарламалық пакетіндегі DGDZVP толық электронды базисті жиынын пайдаланып тығыздық функционалы əдісімен газдық фазадағы кейбір күміс- жəне кремний құрамдас молекулаларының есептеулері жүргізілді. Кремний диоксиді үлкен ықтималдықпен күміс кластерімен əсерлесетіндігі көрсетілген. Есептелген байланыстың табиғи орбитальдарының рентгеноэлектрондық деңгейлері күміс атомдарындағы ыдырату орбитальдарының арасында едəуір əрекеттесу бар екендігін көрсетті. Поступила 16.05.2016 г. ISSN 2224–5227 № 3. 2016 31 REPORTS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN ISSN 2224-5227 Volume 3, Number 307 (2016), 31 – 35 UDC 622.7:01 STRONG BASE OF SCIENTIFIC-INNOVATION SYSTEM B.R. Rakishev Kazakh National Research Technical University named after K.I.Satpayev, Almaty, Kazakhstan b.rakishev@mail.ru Кeywords: science and innovation system, research university producing innovative, high-tech, mining and metallurgical complex, resource-saving technologies. Abstract. The President's message to the people of Kazakhstan in 2015 marked the general outlines of the socio-economic development of the country in the coming years. They can be reached through the implementation of three key actions: growth, reform and development. In this regard, the task set by the President of the Republic of Kazakhstan to provide an annual growth rate of 5% of the economy; increase exports of processed goods is not less than 2 times compared to 2015, to increase the annual volume of investment in the economy more than $ 10 billion; increase productivity by 2 times. The letter also stresses the importance of enhancing the innovative potential of Kazakhstan's economy, the need to develop competence in the field of smart technologies, artificial intelligence, integration of cyber physics systems. It is noted that it can only be done through the creation of an efficient research and innovation systems. Its foundation will be strong research universities and innovation clusters [1]. The prototype of a research and innovation system is the recently created on the initiative of the President of Kazakhstan N.A. Nazarbayev NCO "Kazakh National Research Technical University named after K.I. Satpayev" uniting KazNTU. K.I.Satpaev, research institutions holding "Parasat" and Kazakh-British Technical University. УДК 622.7:01 МОЩНАЯ БАЗА НАУЧНО-ИННОВАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ Б.Р. Ракишев Казахский национальный исследовательский технический университете им.К.И.Сатпаева,Алматы,Казахстан Ключевые слова: научно-инновационная система, исследовательский университет, инновационное производство, высокие технологии, горно-металлургический комплекс, ресурсосберегающие технологии. Аннотация. В Послании Главы государства народу Казахстана 2015 года обозначены общие контуры социально- экономического развития страны на ближайшие годы. Они могут быть достигнуты за счет осуществления трех ключевых действий : роста, реформ и развития. В этой связи Президентом РК поставлена задача обеспечить ежегодный рост экономики на уровне 5 %; увеличить экспорт обработанных товаров не менее чем в 2 раза по сравнению с 2015 годом, увеличить ежегодный объем инвестиций в экономику более чем на 10 миллиардов долларов; увеличить производительность труда в 2 раза. В Послании также подчеркивается важность повышения инновационного потенциала казахстанской экономики, необходимость развития компетенции в сфере смарт- технологий, искусственного интеллекта, интеграции киберфизических систем. Отмечено, что это можно сделать только через построение эффективной научно-инновационной системы. Ее основой будут мощные исследовательские университеты и инновационные кластеры [1]. Прообразам такой научно-инновационной системы может служить недавно созданное по инициативе Президента РК Н.А. Назарбаева НАО «Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И.Сатпаева», объединившее КазНТУ им. К.И.Сатпаева, научно-исследовательские институты холдинга «Парасат» и Казахстанско-Британский технический университет. Миссия КазНИТУ им.К.И.Сатпаева в новом формате. После присоединения к Казахскому национальному исследовательскому техническому университету им. К.И.Сатпаева научно- Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан 32 исследовательских институтов холдинга «Парасат» и Казахстанско-Британского технического университета он стал самым крупным научным и образовательным центром Казахстана. В его составе, кроме образовательных подразделений, - два крупных отделения бывшей Академии наук республики. Это отделение наук о Земле с подразделениями: Институт геологических наук им. К.И.Сатпаева, Институт гидрогеологии и геоэкология им.У.М. Ахметсафина, Институт географии, Институт металлургии и обогащения, Институт сейсмологии, Алтайский геолого-экологический институт. Отделение химико-технологических наук с подразделениями: Институт химических наук им.А.Б.Бектурова, Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского, Физико-технический институт. Такое объединение вузов и НИИ привело к увиличению научно- педагогического потенциала , так докторов наук стало более 300 человек, кандидатов наук около 800, докторов PhD – 60, магистров -400.Расширена материально техническая база университета, что дает возможность проводить совместные исследования по научным проектам и долгосрочным целевым программам и эффективно осуществлять их коммерциализацию. После проведенного преобразования в КазНИТУ им.К.И.Сатпаева будут реализовываться: принцип «обучение через исследование и инновационные производства»; полифункциональность (обучение, исследование, инновационное производство); преимущественная подготовка магистров и докторов PhD (до 40 %);развитие приоритетных направлений науки, высоких технологий и инноваций в экономике; многовекторное финансирование; создание малого, среднего бизнеса на основе отлаженных механизмов коммерциализации научных разработок в технопарках, стартап компаниях, конструкторских бюро. КазНИТУ им.К.И.Сатпаева в новом формате должен стать флагманом высшего технического образования страны и международно признанным центром науки и развития компетенций с высокими научными достижениями и выпускниками, востребованными на рынке труда. Главная миссия университета – генерирование новых знаний в области науки, техники и технологий; подготовка специалистов с высокой степенью профессиональной компетентности, повышение качества человеческого капитала; создание высоких технологий, научное обеспечение инноваций и коммерциализация результатов НИР в приоритетных секторах экономики, разработка, апробирование и тиражирование современных образовательных стандартов и научно- методических разработок, которые будут положены в основу национальной системы технического образования РК. Обеспечение качественного высшего и послевузовского образования путем интеграции учебного процесса и научных исследований предполагает их взаимодействие в рамках научно- технических программ, научных и инновационных грантов, реализацию полного инновационного цикла от исследования до внедрения результатов научных работ в производство с широким участием студентов и докторантов. Уровень научных разработок университета. КазНИТУ им.К.И.Сатпаева имеет богатый опыт в подготовке высококвалифицированных специалистов для экономики республики. Выпускники университета и ныне занимают высокие государственные, общественные и руководящие должности. Среди них три министра РК, три акима области, десятки депутатов парламента, вице-президенты Евразийской группы, АО «Казахмыс», «Казцинк», «Казмунайгаз» и др. Многие ведущие специалисты всех крупных компаний, работающих в Казахстане, являются выпускниками КазНТУ им. К.И. Сатпаева. О научных достижениях и мировом уровне исследований ученых свидетельствует присуждение Ленинской премии 1958 года группе геологов республики во главе с академиком АН СССР Канышом Имантаевичем Сатпаевым за работу «Создание на структурно- геологической основе прогнозно- металлогенической карты Центрального Казахстана», присуждение Ленинской премии 1961 года группе горняков во главе с членом-корреспондентов АН КазСССР Алиханом Чужебаевичем Мусином за работу «Разработка и внедрение на рудниках Лениногорского, Зыряновского и Текелийского комбинатов системы принудительного блокового обрушения [2]. Учеными металлургами Казахстана еще в первой половине ХХ века были созданы научные основы и пионерные технологии получения различных металлов, в том числе редких элементов из комплексного минерального сырья. Благодаря усилиям ученых -геологов, горняков, металлургов и производственников нового поколения это направление получило сильное развитие в наших стране. Разработки ученых КазНИТУ им. К.И.Сатпаева широко применяются во всех отраслях промышленности. В частности, на предприятиях горно-металлургического комплекса (ГМК) Казахстана внедрены прогрессивные, энерго- и ресурсосберегающие технологии добычи и переработки минерального сырья . Благодаря этому ГМК оказывает большое влияние на формирование макроэкономических показателей страны. На долю отрасли приходится 13% ВВП, ISSN 2224–5227 № 3. 2016 33 23% - в общем промышленном производстве, 48% - в производстве продукции обрабатывающей промышленности, 20% - в экспорте страны [3]. Горно-металлургический комплекс по определению является базой всей тяжелой индустрии, включая смарт-технологии и киберфизичексие системы. Переход к использованию высоких технологий и соответствующих им технических средств является важнейшим звеном научно- технической революции на современном этапе. К высоким технологиям обычно относят самые наукоёмкие отрасли промышленности. Это – электроника, робототехника, самолётостроение, ракетостроение, космическая техника, программное обеспечение, нанотехнологии, атомная, солнечная и водородная энергетика, биотехнологии, генная инженерия и экологически чистые технологии во всех отраслях экономики [4]. Смарт- технологии основаны на использовании цветных, благородных, редких и редкоземельных металлов (РЗМ). В мире высоких технологии широкое применение нашли следующие РЗМ: индий, тантан, скандий, платина, рений, палладий , осмий, селен, теллур, кобальт, кадмий и др . Все эти элементы, как правило, являются сопутствующими базовых металлов и в приемлемом количестве содержатся в рудах всех месторождений твердых полезных ископаемых Казахстана. Урановые, угольные и нефте- газовые месторождения Казахстана также содержат большое количество редкоземельных элементов. Поэтому республика имеет все шансы стать одним из мировых лидеров в экспорте РЗМ. Всевозрастающий спрос на продукцию предприятии горно- металлургического комплекса актуализирует вопрос об ускорении научных работ, направленных на разработку и внедрение новых технологий, процессов и технических средств, обеспечивающих более полное извлечение в товарный продукт всех полезных компонентов, содержащихся в минеральном сырье. Становится очевидной чрезвычайная важность глубокой переработки продукции ГМК, создания высокотехнологических и наукоемких производств получения продукции более высокой товарной готовности, увеличения ее ассортимента, производства товаров с высокой добавленной стоимостью, в том числе новых видов конструкционных, композитных и других материалов [5] . жүктеу/скачать 9,42 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|