Spektroskopia oscylacyjna pierścieni krzemotlenowych w strukturach krzemianów i siloksanów

Abstract

Silicates and siloxanes are an important group of chemical compounds. Most silicates (cyclosilicates, phyllosilocates, tectosilicates) are composed of silicooxygen rings. The aim of this work is to better understand vibrational spectra of cyclosilicates by modeling spectra of properly chosen siloxanes (which are easier to understand being the spectra of molecular crystals). Ab initio calculations for different silicooxygen clusters are the tool which permits to interpret spectra of siloxanes. As a result of such procedure, the "ring bands" in pseudolattice (600-800 cm-1) region are distinguished. Ring bands are divided into the characteristic ones (symmetric and antisymmetric involving the whole ring) and other ring bands. Furthermore, characteristic bands for $Si_{4}O_{4}, Si_{6}O_{6}, Si_{8}O_{12}$ and $Si_{12}O_{18}$structural units are described.

Krzemiany i siloksany stanowią ważną grupę związków che¬micznych. Zdecydowana większość krzemianów (cyklokrzemiany, fyllokrzemiany, tektokrzemiany) zbudowana jest w oparciu o układy pierścieni krzemotlenowych. Celem pracy jest głębsze zrozumienie widm oscylacyjnych cyklokrzemianów na podstawie modelowania odpowiednio dobranymi widmami siloksanów (łatwiej interpretowalne widma kryształów moleku¬larnych). Narzędziem pośrednim pozwalającym zinterpretować widma siloksanów są obliczenia ab initio dla różnego rodzaju klastrów. W wyniku takiego przeniesienia interpretacji na widma krzemianów dokonano wyróżnienia występujących na widmach pasm w zakresie pseudosieciowym (600-800 cm-1) pasm pierścieniowych i zróżnicowania ich na charakterystyczne - symetryczne i antysymetryczne obejmujące cały pierścień i pozostałe pierścieniowe. Ponadto wskazano jakich typów pasm charakterystycznych należy się spodziewać na widmach oscyla¬cyjnych krzemianów zawierających jednostki strukturalne $Si_{4}O_{4}, Si_{6}O_{6}, Si_{8}O_{12}$ i $Si_{12}O_{18}$.