Успехи современного естествознания. Инфракрасная спектроскопия водных систем Отнесение частот в спектре жидкой воды

Благодаря большой распространенности, своеобразию физических и химических свойств вода занимает особое положение и играет важную роль в природе и жизни человека . Во многих процессах вода выступает в роли растворителя, т.е. как высокоактивное вещество, обладающее сильными донор-акцепторными свойствами. Это свойство обуславливает способность молекул воды образовывать водородные связи, в результате чего вода оказывается склонной к сильным межмолекулярным взаимодействиям .

Водородные связи между молекулами воды лежат в основе построения ее кластерной структуры и определяют ее особые свойства. Кластеры воды играют чрезвычайно важную роль во многих сферах жизни планеты: атмосферных, биологических и химических процессах, поэтому диагностика связанности воды в жидкой фазе и в нанопорах становится задачей первостепенной важности при решении многих технологических и биологических задач .

Актуальность темы: Журнал Science в 2005 году выделил проблему «Какова структура воды?» в одну из 125 задач, которые человечество должно решить в ближайшее время . В последние десятилетия особое внимание уделяется ИК и КР-спектроскопии водяных кластеров в жидкой фазе и в нанопорах. Выполнены многочисленные теоретические исследования кластеров воды, использующие ab initio и полуэмпирические расчеты , а также экспериментальные исследования спектров поглощения воды при изменении температуры.

Значительное внимание уделяется исследованиям воды не только в лабораторных условиях, но и на практике - в атмосферных приложениях. Облака и водяные пары поглощают и отражают избыток солнечной радиации, а также регулируют ее поступление на Землю. Таким образом, кластеризация водяного пара в атмосфере оказывает большое влияние на установление теплового баланса атмосферы Земли . Поскольку, ввиду антропогенного фактора, мезопористые материалы (структура которых характеризуется наличием полостей или каналов с диаметром в интервале 2-50 нм) в виде аэрозолей поступают в атмосферу все в больших количествах, а они, в свою очередь, становятся «центрами кластеризации» атмосферной воды, появляется острая необходимость понимания процессов их взаимодействия.

Основные полосы поглощения кластеров воды включают: область валентных колебаний мономера воды (V! З~3400 см"1), область изгибных колебаний мономера воды (у2~1650 см"1), либрационное колебание (4^-675 см"1) и связывающую полосу (ус~200 см"1). Первые две полосы являются полосами мономера воды, искаженными за счет межмолекулярного взаимодействия, последние две полосы принадлежат к колебаниям непосредственно кластера. Сложность экспериментальных исследований кластеров воды в далекой ИК области из-за малой интенсивности источников делает трудным регистрацию ключевого элемента степени связанности молекул воды -связывающих полос, которые проявляют свои колебания в области у<800 см"1.

Исследования КР- и ИК-спектров воды жидкой воды, воды в нанопорах ОеЬП 7.5 нм и ОеЫ1 20 нм , и в Иа-А цеолитах показали, что внутримолекулярное ОН валентное колебание (3000-3800 см"1) является информативной пробой степени связанности воды в нанопорах, так как при изменении температуры происходит изменение водородных связей воды, что проявляется в трансформации спектра . Степень связанности молекул воды принято определять количеством водородных связей на одну молекулу в системе. Каждая молекула может участвовать в 1.6 водородных связях и в каждой выступать при этом в качестве донора либо акцептора .

Недостатком низкочастотной спектральной области 1500 - 4000 см"1 для регистрации кластеров воды является сильное перекрытие колебаний различных кластеров в области фундаментальных частот, в результате чего структура полос становится неразрешенной, что затрудняет анализ степени связанности молекул воды.

Известные спектроскопические исследования воды в нанопорах, в основном, проводятся статически и охватывают фундаментальные спектральные полосы V), у2, у3 воды в ИК и в дальней ИК областях. Для ответа на вопрос «Какова структура воды?» требуется более разнообразные спектроскопические данные, в частности, по другим спектральным интервалам, изотопическим модификациям и отражающие динамику процессов взаимодействия с веществом.

Цель диссертационной работы: Регистрация спектра поглощения воды, помещенной в мезопористый мезофазный материал, в широком спектральном диапазоне, охватывающем область составных частот, и наблюдение динамики спектральной картины в процессе непрерывного изменения степени заполнения мезопор водой и температуры пробы.

Основные задачи исследования:

В ходе работы над диссертационной работой были поставлены и выполнены следующие задачи:

Разработка методики, позволяющей в динамическом режиме регистрировать изменения структуры полосы поглощения воды вмезопорах;

Исследование спектра поглощения воды в мезопорах в зависимости от диаметра пор; Исследование зависимости спектра поглощения воды в мезопорах разного диаметра от температуры;

Генерация БД для нового вариационного расчета уровней энергии и переходов мономера 1гГО160. Проработка программного обеспечения, позволяющего рассчитывать из БД спектры поглощения и испускания с оценкой параметров контуров линий;

Изучение спектра поглощения жидкой НОО в области составных колебаний v + 5, оценка его температурной динамики.

Методы исследования:

Основные результаты работы над диссертацией, вошедшие в защищаемые положения, были получены методом ИК спектроскопии. Исследования проводились на Фурье-спектрометре 1Р8-125М фирмы Вгикег, а так же на дифракционном спектрофотометре СА-2. Научная новизна:

1. В работе рассматривается спектральный диапазон первого комбинационного колебания v + 5 воды, в котором составляющие полосы поглощения хорошо разрешены.

2. Предлагаемый в работе динамический подход к регистрации спектра поглощения воды в мезопорах при внешнем воздействии позволяет наблюдать тонкие эффекты изменения степени связанности молекулярных агрегатов внутри объекта. 7

При этом, оценка степени связанности ведется по спектрам поглощения порций воды, претерпевшей структурную перестройку за время между измерениями. 3. Создана база данных уровней энергии и переходов нового вариационного расчета VTT для молекулы HD160. Данный расчет, по данным IUP АС , является наиболее полным и наиболее точный на сегодняшний день и содержит все теоретически возможные разрешенные переходы (для J < 51, v < 25500 см"1).

Положения, выносимые на защиту:

Динамическая регистрация спектра поглощения воды в области 4500 . 5600 см"1 первого комбинационного колебания (v + 5) молекулы Н20, позволяет исследовать изменение степени связанности молекул воды в наноразмерных порах, вызванные вариацией температуры и степени заполнения пор.

Метод оптического зондирования пористой структуры материала по спектру поглощения содержащейся внутри воды. Критерии метода: положение максимума полосы (v+5) в области 4500 - 5600 см"1, изменение ее интегральной площади и перераспределения интенсивности между подполосами при вакуумной откачке материала.

В воде в мезопорах Si02 отсутствует фазовый переход первого рода «кристалл-жидкость» в классическом понимании вблизи точки замерзания жидкой воды Т=0°С. Перестройка структуры воды в мезопорах диаметром 2.6нм и 11.8нм при охлаждении и нагревании происходит постепенно, в отличие от скачкообразного характера кристаллизации/плавлении жидкой воды. При этом температурные диапазоны, в которых происходит изменение структуры воды, для пор малого диаметра смещены в область отрицательных, а для более крупных пор в область положительных температур.

Достоверность полученных результатов и выводов обоснована повторением результатов на двух экспериментальных установках и согласием с результатами исследований других авторов.

Научная и практическая значимость:

В работе предложена методика оптического зондирования структуры пористых объектов путем динамической регистрации степени связанности молекулярных агрегатов внутри объекта. Оценка степени связанности ведется по спектрам поглощения порций воды, претерпевшей структурную перестройку за время между измерениями в результате внешнего воздействия.

Вошедшие в диссертацию результаты получены автором совместно с научным руководителем Ворониным Б.А. и научным консультантом Синицей Л.Н. Все экспериментальные данные и их подробный анализ, представленные в работе, получены либо самим автором в процессе индивидуальных исследований либо, при непосредственном его участии.

При активном участии автора проводилась генерация БД уровней энергии и переходов для молекулы а также разработка и апробация программного обеспечения, необходимого для получения из БД информации в виде спектров поглощения или испускания, включая расчет полуширин спектральных линий.

Апробация работы:

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 3-х международных симпозиумах «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы» (Красноярск, 2008; Томск, 2009, 2011), международном симпозиуме по молекулярной спектроскопии высокого разрешения HighRus-2009 (пос. Листвянка, 2009), на международном симпозиуме по контролю окружающей среды и климата КОСК-2010 (Томск, 2010), на всероссийской конференции молодых ученых МТЭ (Томск, 2009), на всероссийской конференции молодых ученых «Фотоника и оптические технологии» (Новосибирск, 2011), на совместной сессии РАН и РАМН (Томск, 2010). По материалам диссертации опубликовано 5 статей в рецензируемых научных журналах, из них 4 - в журналах, рекомендованных экспертным советом по физике ВАК: "Оптика атмосферы и океана", Journal of Chemical Physics, Journal of Molecular Spectroscopy, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 1 раздел в коллективной монографии «Оптическая спектроскопия и стандарты частоты», 3 статьи в трудах конференций и 6 тезисов докладов. Кроме того, результаты работы обсуждались на научных семинарах лаборатории молекулярной спектроскопии и научного направления спектроскопии атмосферы Института оптики атмосферы им. В.Е.Зуева СО РАН.

Структура и объем диссертации:

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка цитируемой литературы и одного приложения. Содержание работы изложено на 111 страницах, включая 52 рисунка и 9 таблиц. Список цитируемой литературы содержит 121 наименование. Дополнительно на 2 страницах приведено приложение.

Заключение

Исследования, проведенные в диссертационной работе, показали, что применение динамического метода регистрации спектра поглощения воды в области комбинационного колебания у+5 открывает новые возможности для исследования водных ассоциатов в мезопористых образцах. В диапазоне 4600-5500 см"1 можно эффективно разделять интегральную полосу поглощения воды в наноразмерных порах на подполосы, соответствующие поглощению различных водных кластеров. Динамическая регистрация спектров поглощения подвергшихся внешнему воздействию за время измерения микропорций воды в порах позволила обнаружить изменения в степени связанности молекул при вариации концентрации последних и диаметра поры, наблюдать поведение молекул воды, группирующихся в малых объемах в процессе установления термодинамического равновесия.

Показано, что центр полосы поглощения воды в мезопорах в области 4600-5500 см"1 с увеличением диаметра пор от 2.6 нм до 11.8нм смещается на 530 см"1 в низкочастотную область, что указывает на увеличение силы водородных связей в воде в ограниченном объеме при увеличении диаметра пор.

Спектр, зарегистрированный во время вакуумной откачки воды из мезопор, чрезвычайно изменчив во времени, а динамика составляющих полосы у+8, соответствующих поглощению воды различной степени связанности, в больших порах (0=11.8 нм) принципиально отличается от динамики в малых порах (Б=2.6.пш). В то время как из малых пор все водные ассоциаты удаляются однородно, в случае больших пор, молекулы воды, связанные сильными водородными связями, удаляются из образца в начале вакуумной откачки, а слабосвязанные ассоциаты удаляются позже, что нарушает монотонность темпа процесса вакуумизации мезопор.

Форма полосы поглощения воды в диапазоне 4600-5500 см"1 и ее поведение в течение времени внешнего воздействия оказывается эффективным критерием присутствия мезопор в биологических системах, и позволяет применить метод оптического зондирования пористой структуры по спектру поглощения содержащееся внутри воды. Критерии метода: положение максимума полосы (у+8), изменение ее интегральной площади и перераспределения интенсивности между подполосами при вакуумной откачке материала.

Динамическая регистрация позволит в дальнейшем кроме молекулы воды использовать другие молекулы - маркёры, тем самым меняя взаимодействие молекул с поверхностью пористых материалов.

Показано, что в воде в мезопорах 8Ю2 отсутствует фазовый переход первого рода «кристалл-жидкость» в классическом понимании вблизи точки замерзания воды Т=0°С. Перестройка структуры воды в мезопорах диаметром 2.6нм и 11.8нм при охлаждении и нагревании происходит в широком интервале температур, в отличие от скачкообразного характера кристаллизации/плавлении жидкой воды. При этом температурные диапазоны, в которых происходит изменение структуры воды, для пор малого диаметра смещены в область отрицательных, а для более крупных пор в область положительных температур.

В области 4500-5600 см"1 из спектра поглощения смеси Н20 и Э20 в пропорции «1 к 1» выделена составляющая, соответствующая поглощению жидкой ИБО. Исследовано поведение этой составляющей при вариации температуры в области фазового перехода Н20 вблизи Т=0°С. Показано, что смещение полосы поглощения жидкой НЭО при охлаждении либо нагревании значительно меньше, чем для жидких Н20 и020.

1. Быков А.Д., Синица JI.H., Стариков В.И. Экспериментальные и теоретические методы в спектроскопии молекулы водяного пара / Под общей ред. С.Д.Творогова. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. - 376с.

2. Карякин А.В., Кривенцова Г.А. Состояние воды в органических и неорганических соединиях (по ИК спектрам поглощения) // М.:Наука. 1972. -176С.

3. Henri-Rousseau О. and Blaise P. Theoretical Treatments of Hydrogen Bonding // ed. D Hadzi. NewYork. Willey, 1997.

4. Buch V., Devlin J.P. Water in confining geometries // Springer Series in cluster physics. Berlin: Springer, 2003.

5. Kennedy D., Norman C. What Don"t We Know?// Science. -2005.-V.309. N.5731. - P.75.

6. Sadlej J. Ab initio study of bending modes in water cage clusters, (H20)n, n=6-10 // Int. J. Quantum Chem. 2002. - V.90. - P.l 191 - 1205.

7. Sharma M., Donaldio D., Schwegler E. Probing Properties of Water under Confinement: Infrared Spectra// Nano Lett. 2008. - V.8. - P.2959-2962.

8. Walfaren G. E., Raman spectral studies of the effects of temperature on water structure // J. Chem. Phys. 1967. - V.47. - P.l 14 (1-13).

9. Crupi J., Majolino D., Venutti V. Diffusional and vibrational dynamics of water in NaA zeolites by neutron and Fourier transform infrared spectroscopy // J. Phys.: Condens. Matter -2004. V.16. - S.5297.

10. Crupi V., Longo F., Majolino D., Yenuti V. Raman spectroscopy: Probing dynamics of water molecules confined in nanoporous silica glasses // Eur. Phys. J. Special Topics. 2007.-V.141.-P.61 -64.

11. Boissiere C., Brubach J. В., Mermet A, de Marzi G., Bourgaux C., Prouzet E., Roy P. Water Confined in Lamellar Structures of AOT Surfactants: An Infrared Investigation // J. Phys. Chem. B. 2002. - V.106. - P.1032 - 1035.

12. Brubach J.-В., Mermet A., Filabozzi A., Gerschel A, Roy P. Signatures of the hydrogen bonding in the infrared bands of water // J. Chem. Phys. 2005. - V.122. -P.184509- 1-7.

13. Рахманова O.P. Взаимодействие кластеров воды с парниковыми газами // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. 01.04.14 Теплофизика и теоретическая теплотехника. Екатеринбург 2009.

14. Маленков Г.Г. Структура и динамика жидкой воды // Журн.структур.химии -2006. Т.47. - С.5-35.

15. Химическая Энциклопедия. Советская Энциклопедия / под ред. И.Л. Кнунянц. -М.:Наука, 1988.-625с.

16. Москва В. В. Водородная связь в органической химии // Соросовский образовательный журнал. 1999. - №2. - С.58-64.

17. Ludwig R. Water: From Clusters to the Bulk // Angew. Chem. Int. Ed. 2001. - V.40. -№10.-P. 1808-1827.

18. Frank H.S., Wen W.Y. Ion-solvent interaction. Structural aspects of ion-solvent interaction in aqueous solutions: a suggested picture of water structure // Discuss Faraday Soc. 1957. V.24. - P.133-140.

19. Самойлов О.Я. Клатратная модель воды // Докл. АН СССР. 1946. - Т.20. -С.1411-1414.

20. Pauling L. The Hydrogen Bonding /Ed. D.Hadji. L.: 1959.-P.1-6.

21. Домрачев Г.А, Родыгин Ю.Л., Селивановский Д.А. Механо химически активированное разложение воды в жидкой фазе // ДАН. 1993. - Т.329(2). -С.186-188.

22. Домрачев Г.А, Родыгин Ю.Л., Селивановский Д.А., Стунжас П.А. Об одном из механизмов генерации пероксида водородав океане // М.: Наука, 1995. 177С.

23. Bernai J.D. // Scientific American. 1960. - V.203. - №8. - P. 124-131. Русский перевод: Бернал Дж. Д. Над чем думают физики. - Вып. 5. - М.: Наука, 1967. -С. 117- 127.

24. Bernal J.D. The structure of liquids.// Proc. Roy. Inst. Gr. Brit. 1959. - V.37. -№4. -P.355-383.

25. Bernal J.D. Geometrical approach to the structure of liquids// Nature. 1959. - V.l 83. -P.141-147.

26. Бернал Дж. Рост кристаллов. Т. 4. / Ред. Н.Н. Шефталь. М.: Наука, 1965. - С. 149-162.

27. MalenkovG. The Beauty of Disorder.//Science Spectra. 1997. - V.l0. - P. 44-51.

28. Malenkov G.G. The chemical physics of solvation / Eds. R. Dogonadze et al. Part A. -Amsterdam: Elsevier,1985. P. 355-389.

29. Наберухин Ю.И. Структурные модели жидкостей. Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 1983.-83с.

30. Зенин С.В. Гидрофобная модель структуры ассоциатов молекул воды. // Журнал физ. химии.-1994.-Т.68 С.634-641.

31. Зенин С.В. Возникновение ориентационных полей в водных растворах. // Журнал физ. химии.-1994.-Т.68 С.500-503.

32. Efimov Yu.Ya., Naberukhin Yu.I. The fluctuation hypothesis of hydrogen bonding. I. General discussion// Mol.Phys. 1975. - V.30. - P.1621 -1625.

33. Efimov Yu.Ya., Naberukhin Yu.I. The fluctuation hypothesis of hydrogen bonding. IV. The calculation of the vibrational spectra of 1:2 complexes of XH2 molecules including Fermi-resonance // Mol.Phys. 1977 - V.33. - P.759-778.

34. Ефимов Ю.Я., НаберухинЮ.И. Распределение валентных частот и термодинамика водородных связей в воде, вычисленные на основе флуктуационной модели из ИК спектров // Журн.структур.химии. 2000. - Т.41. - №3. - С.532-539.

35. Efimov Yu.Ya., Naberukhin Yu. I. Fluctuation theory of hydrogen bonding applied to vibration spectra of HOD molecules in liquid water. I. Raman spectra // Mol.Phys. -2003. -V.l 01. №3. - P.459-468.

36. Efimov Yu.Ya., Naberukhin Yu.I. Thermodynamic functions of liquid water calculated from the temperature evolution of the vibration spectrum contour // Spectrochimica Acta. Part A: Mol.&Biomolecular Spectroscopy. - 2005. - V.61. -№8.-P.1789-1794.

37. Efimov Yu.Ya., Naberukhin Yu.I. Fluctuation theory of hydrogen bonding in liquids. Structure, spectral bandshapes and temperature dependence // Faraday Discuss. Chem. Soc. 1988. - V.85. - P.l 17- 123.

38. Ефимов Ю.Я. О влиянии геометрии водородного мостика на колебательные спектры воды: простейшие модели потенциала Н-связи // Журн. структурной химии. 2008. - Т.49. - №2. - С.265-273.

39. Буриков С. А., Доленко Т. А., Карпов Д. М. Вклад резонанса ферми в формирование валентной полосы спектра комбинационного рассеяния воды // Оптика и спектроскопия. 2010. - Т.109. -№ 2. - С.306-312.

40. Юхневич Г.В. Инфракрасная спектроскопия воды // Г.В. Юхневич М.: Наука, 1973.-207с.

41. Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия Эдиториал УРСС, 2001.896с.

42. Rothman L.S., Jacquemart D., Barbe A., et al. The HITRAN 2004 molecular spectroscopic database // JQSRT. 2005. - V.96. - P.l 39-204.

43. Rothman L.S., Gordon I.E., Barbe A., Chris Benner D., Bernath P.F., Birk M., Boudon V., Brown L.R., et al. The HITRAN 2008 molecular spectroscopic database // JQSRT. 2009. - V.l 10. - P.533-572.

44. Электронный ресурс. // URL: http://spectra.iao.ru/ (дата обращения 28.03.2011).

45. Мосин О.В. Электронный ресурс. // URL: http://www.o8ode.ru/article/oleg/ deiteriiitagelaavoda.htm (дата обращения 4.12.2010)

46. Benedict W.S., Claassen Н.Н., Shaw I.H. Absorption Spectrum of Water Vapor Between 4.5 and 13 Microns. // J.Res.Nat.Bur.Stand. 1952,- V.49.-P.91.

47. Irvine W.M., Pollack I.В. Infrared Optical Properties of Water and Ice Spheres// Icarus. 1968,- V.8.-P.324.

48. Herries J.E., Burronghs W.J., Gebbie H.A. Millimetre wavelength spectroscopic observations of the water dimer in the vapour phase. // JQSRT. 1969. - V.9. - P.799.

49. Bertie I.E., Whalley E. Optical Spectra of Orientationally Disordered Crystals. II. Infrared Spectrum of Ice Ih and Ice Ic from 360 to 50 cm-1 // J.Chem.Phys. 1967. -V.46. - P.1271.

50. Bertie I.E., Whalley E. Infrared Spectra of Ices Ih and Ic in the Range 4000 to 350 cm" 1 //J.Chem.Phys. 1964,-V.40.-P.1637.

51. Bertie I.E., Labbe H.I., Whalley E. Absorptivity of Ice I in the Range 4000-30 cm-1 // J.Chem.Phys. 1969. - V.50. - P.4501.

52. Taylor M.J., Whalley E. Raman Spectra of Ices Ih, Ic, II, III, and V // J.Chem.Phys. -1964,-V40.-P.1660.

53. Верцнер B.H., Жданов Г.С. О механизме и кинетике залечивания глубоких трещин на поверхности иоиных монокристаллов // Кристаллография. 1965. -Т.Ю.- С615.

54. Мальцев Ю.А., Некрасов JI.H. // Журн. Структурной химии. 1967. -Т.8. -С.1048.

55. KambB. Structure of Ice VI//Science. 1965. - V150. - P.205.

56. Malenkov G.G. Liquid water and ices: understanding the structure and physica properties //J.Phys.Condens.Matter.-2009.-V.21.-P.283101(1-35).

57. Маленков Г.Г. Структура воды // Физическая химия. Современные проблемы/Под ред. Я.М.Колотыркина. М.:Химия, 1984. - С.41-76.

58. Зацепина Г.Н. Физические свойства и структура воды // Г.Н. Зацепина М.: Наука, 1987,- 170С.

59. Привалов П.Л. Вода и ее роль в биологических системах // Биофизика.-1968-Т.13.-№1.-С.163-177.

60. Митчелл Дж., Смит Д. Акваметрия/Пер. с англ. //М.: Наука, 1980.-600С.

61. Рахманин Ю.А. Вода - космическое явление. Кооперативные свойства, биологическая активность // Ю.А Рахманин, В.К. Кондратов М.: Наука, 2002. -427С.

62. Эйзенберг Д. Структура и свойства воды: Пер. с англ. // Д. Эйзенберг, В. Кауцман-Jl.: Просвещение, 1975.-280С.

63. Wernet Ph., Nordlund D., Bergmann. U. The Structure of the First Coordination Shell in Liquid Water // Science. 2004. -V.304. -№5673. - P. 995-999.

64. Torii H. Time-Domain Calculations of the Polarized Raman Spectra, the Transient Infrared Absorption Anisotropy, and the Extent of Derealization of the OH Stretching Mode of Liquid Water // J. Phys. Chem. A. 2006. - V.l 10. - №30. - P. 9469-9477.

65. Raut U., J.Loeffler M., Vidal R. A., Baragiola R. A. The OH stretch infrared band of water ice and its temperature and radiation dependence // Lunar and Planetary Science.- 2004. -V.35. P.1922-1923.

66. Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов. -Новосибирск: Наука. 1999. 470с.

67. Vallet-Reg M. Ordered mesoporous materials in the context of drug delivery systems and bone tissue engineering// Chem. Eur. J. -2006. V.12. - P.5934-5943.

68. F.Schuth. Ordered mesoporous materials state of the art and prospects. Zeolites and mesoporous materials at the dawn of the 21st century // Studues in Surface Science and Catalysis. - 2001. - № 135. - P.7-12.

69. McCusker L. В., Liebau F. and Engelhardt G. Nomenclature of structural and compositional characteristics of ordered microporous and mesoporous materials with inorganic hosts (IUPAC Recommendations 2001) // Pure Appl. Chem. 2001 - V.73.- №2. P.381-394.

70. Мельгунова E.A. Синтез мезопористых материалов с использованием ПАВ PLURONIC Р123 и исследование их текстуры // Автореф. дисс. на соискание ученой степени кандидата химических наук. Новосибирск, 2010. 18с.

71. Маленков Г.Г. Структура и динамика жидкой воды // Журн. структурной химии.- 2006. Т.47. - С.5-35.

72. Mervis J. Breakthrough of the Year// Science.-2004,-V.306.-№5704,-P.2015.

73. Walrafen G.E., Chu Y.C. Linearity between structural correlation length and correlated-proton Raman intensity from amorphous ice and supercooled water up to dense supercritical steam. // J. Phys. Chem. 1995. - V.99. - P.l 1225-11229.

74. Corcelli S. A., Skinner J. L. Infrared and Raman Line Shapes of Dilute HOD in Liquid H20 and D20 from 10 to 90 °C // J. Phys. Chem. A. 2005. - V.109. - №28. - P. 6154-6165.

75. Dubov D. Yu., Vostrikov A.A. Far-infrared radiation absorption cross section of clusterized water vapor // Tech. Phys. Let. 2010. - V.36. - №2. - P.l 73-176.

76. Дубов Д.Ю., Востриков AA. Сечение поглощения дальнего инфракрасного излучения кластеризованным водяным паром // Письма в ЖТФ. 2010. - Т.36. -№4. - С.54-60.

77. Мельгунов М.С, Кашкин В.Н, Фенелонов В.Б, Мельгунова Е.А. Способ получения твердофазных наноструктурированных материалов / Патент РФ № 2179526 (приоритет от 29.11.1999).

78. Научные основы подбора и производства катализаторов // научное издание АН СССР / ред. Н. П. Кейер. Новосибирск, 1964.-491с.

79. Мельгунова Е.А., Балабина Ю.М., Шмаков АН., Мельгунов М.С. Адсорбционные и текстурные характеристики пористых композитов, получаемых осаждением углерода на поверхности минеральной мезофазы типа SB А-15 //Журн. физической химии,-2003.- Т.Н.- С. 510-514.

80. Mel"gunov M.S., Mel"gunova Е.А., Shmakov A.N., Zaikovskii V.I. Textural and Struc-tural Properties of Al-SBA-15 Directly Synthesized at 2,9 < pH < 3,3 Region // Nanotechnology in Mesostructured Materials.- 2003. V. 146. - P. 543-546.

81. Савельев И.В. Курс общей физики. Том 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. М.: Наука, Гл. ред. физ-мат. лит., 1982. -496с.

82. Поплавский Ю.А Руководство по эксплуатации спектрофотометрического анализатора СА-2 Электронный ресурс. // Институт оптики атмосферы имени ак. Зуева СО РАН, 2008. URL: http://asd.iao.ru/pya/OTZETY/CA2UF.pdf (дата обращения: 06.11.2010).

83. Белл Р. Дж. Введение в фурье-спектроскопию: пер. с. англ.// Р. Дж. Белл М.: Мир, 1975.-382 с.

84. Луговской A.A., Поплавский Ю.А., Сердюков В.И., Синица Л.Н. Экспериментальная установка для спектрофотометрического исследования кластеров воды в нанопорах // Оптика атмосферы и океана. 2011. -Т.24. -№5. -С.418-424.

85. Щербаков А.П. Применение методов теории распознавания образов для идентификации линий в колебательно-вращательных спектрах // Оптика атмосферы и океана. -1997,- Т.10.- С. 947 958.

86. Лукьянова E.H., Козлов С.Н., Демидович В.М., Демидович Г.Б. Особенности электро пере носа в нанопористом кремнии и оксиде кремния с адсорбированной водой // Письма в ЖТФ. 2001. - Т.27. -№11,- С.1 -6.

87. Bogdan A., Kulmala M., Avramenko N. Reduction of Enthalpy of Fusion and Anomalies during Phase Transitions in Finely Divided Water // Phys. Rev. Lett. -1998.-V.81.-№5.-P.1042-1045.

88. Bilgram J.H. Dynamics at the solid-liquid transition: Experiments at the freezing point //Phys. Reports. 1987,- V.153. - №1. - P.1-89.

89. Lodi L., Tolchenov R.N., Tennyson J., Lynas-Gray A.E., Shirin S.V., Zobov N.F, Polyansky O.L., Csaszar A.G., J. van Stralen, Visscher L., A high accuracy dipole surface for water // J. Chem. Phys. 2008. - Y.128. - P.044304.

90. Barber R.J., Tennyson J., Harris G.J., Tolchenov R.N. A high accuracy computed water line list. // Mon.Not.R.Astr.Soc. 2006. - V.368. - P.1087-1094.

91. Polyansky O.L., Csaszar A.G., Shirin S.V., Zobov N.F., Barletta P. Tennyson J., Schwenke D.W., Knowles P.J. High accuracy ab initio rotation-vibration transitions of water // Science. 2003. - V.299. - P.539-542.

92. Tennyson J., Kostin M.A., Barletta P., Harris G.J., Polyansky O.L., Ramanlal J., Zobov N.F. DYR3D: a program suite for the calculation of rotation-vibration spectra of triatomic molecules // Computer Phys. Comm. 2004. - V. 163. - P.85-116.

93. Yurchenko S.N., Voronin B.A., Tolchenov R.N., Doss N., Naumenko O.V., Thiel W., Tennyson J. Potential energy surface of HDO up to 25000 cm"1 // J. Chem. Phys. -2008. V. 128. - P.044312.

94. Lodi L., Tennyson J., A line list of allowed and forbidden rotational transition intensities for water // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 2008. - V.109. - P.1219-1233.

95. Chesnokova T. Yu., Voronin B.A., Bykov A.D., Zhuravleva T.B., Kozodoev A.V., Lugovskoy A.A., Tennyson J. Calculation of solar radiation atmospheric absorption with different H20 spectral line data banks // J.Mol.Spectrosc. -2009. V.256. - P.41-44.

96. Janca A, Tereszchuk K., Bernath P. F., Zobov N. F., Shirin S. V., Polyansky O. L., Tennyson J. Emission Spectrum of Hot HDO in the 380-2190 cm"1 region// J. Mol. Spectrosc. 2003. - V.219. - P. 132.

97. Стариков В.И., Лаврентьева Н.Н. Столкновительное уширение спектральных линий поглощения молекул атмосферных газов / Под ред. Фирсова К.М. Изд. ИОАСОРАН. Томск. 2006. 307 с

98. Лаврентьева Н.Н. Полуэмпирический подход к расчету уширения и сдвига линий Н20 и С02 давлением буферных газов/ Под ред. Виноградова 2004. С. 375-397.

99. Voronin В.A., Lavrentieva N. N., Mishina T. P., Chesnokova T.Yu., Barber M. J., Tennyson J. Estimation of the J"J" dependence of water vapor line broadening parameters // JQSRT. 2010. - V.l 11. - P.2308-2314.

100. Пташник И.В., Шайн К.П. Влияние обновления спектроскопической информации на расчет потоков солнечной радиации в атмосфере // Оптика атмосферы и океана. 2003. - V. 16. - №3. - С.276-281.

101. Luck W. А. P. Ditter W. Approximate Methods for Determining the Structure of H20 and HOD Using Near-Infrared Spectroscopy // J. Phys. Chem. 1970. - V.74. -P.3687.

102. Sinitsa L.N., Lugovskoy A.A. Dynamic registration of the absorption spectrum of water in the Si02 nanopores in high frequency range // J. Chem. Phys. 2010. -V.133. - P.204506(l -5).

103. Voronin B.A., Tennyson J., TolchenovR.N., Yurchenko S.N., Lugovskoy A.A. A high accuracy computed line list for the HDO molecule // Mon.Not.R.Astr.Soc. 2010. -V.402.- P. 492-496.

104. Gaidash АА., Sinitsa L.N., Babenko О.A., Lugovskoy A.A. Nanoporous structure of bone matrix at osteoporosis from data of atomic force microscopy and IR spectroscopy // J. Osteoporosis. 2011. - V.2011. - P. 162041-1 -7

105. Синица Л.Н., Луговской A.A. Спектры поглощения воды в нано по pax в ближнем ИК-диапазоне. // XVII всероссийский симпозиум «Контроль окружающей среды и климата: "КОСК-2010"»: материалы симпозиума.-2010. С. 40.

106. Луговской А.А., Воронин Б.А., Стариков В.И. Расчет коэффициентов уширения воздухом для молекулы HD160. // XVII всероссийский симпозиум «Контроль окружающей среды и климата: "КОСК-2010"»: материалы симпозиума. -2010. -С. 89.

107. Гайдаш АА., Синица Л.Н., Баширов Р.С., Луговской АА., Бабенко О.А. Нанопористая структура костного матрикса при остеопорозе по данным АСМ идинамической ИК-спектроскопии // Материалы программы совместной сессии РАН и РАМН.-2010.

108. Воронин Б.А., Луговской A.A. База данных для изотопической модификации водяного пара HD160// Материалы IV Всероссийская конференция молодых ученых Материаловедение, технологии и экология в 3-м тысячелетии. 2009 -С. 294-297.

109. Синица Л.Н., Семенова О.И., Луговской АА. Спектры поглощения воды в нанопорах SÍ02 // Материалы XVI международного симпозиума «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы». 2009. - С. 41-42.

110. Синица Л.Н., Луговской A.A. Методика оптического зондирования структуры нанопористых материалов по спектрам поглощения воды в ИК-диапазоне // материалы конференции «Фотоника и оптические технологии», Новосибирск. -2011.-С.35.

111. Воронин Б.А., Лаврентьева H.H., Луговской A.A., Быков А.Д., Стариков В.И., Теннисон Дж. Коэффициенты самоуширения и уширения воздухом HD160 // Материалы XVII международного симпозиума «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы». 2011. - С.А47-1-5.