В журнале Applied Surface Science (ИФ 5.155) опубликована статья с участием сотрудников Института Геца К.В., Белослудова В.Р., Жданова Р.К., Божко Ю.Ю. и Субботина О.С.
"Transformation of hydrogen bond network during CO2 clathrate hydrate dissociation", Gets K., Belosludov V., Zhdanov R., Bozhko Y., Belosludov R., Subbotin O., Marasonov N. Kawazoe Y. // Applied Surface Science, 2020, 499, 143644. DOI: 10.1016/j.apsusc.2019.143644 Посмотреть статью
Временная зависимость средней энергии взаимодействия между всеми парами O⋯O (RO-O < 3.2 Å), связанными водородной связью парами O⋯O и парами, не связанными водородными связями, во льду Ih при температуре 279 К и гидрате CO2 структуры КС-I с 0%, 25% и 50% заполнением полостей при температурах 275 К и 300 К до и после момента плавления: 50, 0.2, 15 и 487 нс, соответственно.
Целью исследования являлось изучение эволюции структурных и энергетических свойств гидратов CO2 и льда в процессе плавления при нагревании. Для описания этого процесса был проведен анализ водородных связей и энергии взаимодействия между соседними молекулами воды. Результаты показали, что плавление, являясь коллективным процессом перестроения структуры, при равномерном нагревании длится менее 1 нс. Сетка водородных связей при этом теряет ~15-17% связей, но объединяет все молекулы воды. Включение молекул CO2 в структуру гидрата приводит к ослаблению водородных связей в твердом состоянии и уменьшению их числа в жидком состоянии за счет образования границы раздела H2O-CO2.