УПРУГИЕ СВОЙСТВА ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ,РАССЧИТАННЫЕ ПЕРВОПРИНЦИПНЫМИ МЕТОДАМИ

摘要

Расчет кристаллической структуры и параметров сжимаемости бензола и ряда полициклических ароматических углеводородов(ПАУ)проведен первопринципными методами теории функционала плотности с градиентной аппроксимацией обменно-корреляционного потенциала в форме РВЕ с учетом Ван-дер-Ваальсовых взаимодействий(optPBE-vdW)в интервале давлений 0-20 ГПа.Для бензола,нафталина,тетрацена и пентацена проведено сравнение с экспериментальными данными,которое показывает высокую точность расчетов.Все исследованные вещества имеют близкую сжимаемость с модулем всестороннего сжатия от 8 до 12 ГПа и его производной по давлению 6.9-7.5.Близость рассчитанных параметров указывает на основную роль уменьшения межмолекулярных расстояний при сжатии ПАУ и слабую деформацию самих молекул и бензольных колец.Наблюдается слабая зависимость сжимаемости от количества атомов(бензольных колец)в молекуле вещества или от типа кристаллической структуры(большинство исследованных ПАУ имеют пространственную группу P2 1/а).Соединения с большим количеством бензольных колец,а также более плотной структурой колец-циклические(пирен,коронен),имеют меньшую сжимаемость по отношению к менее плотным ПАУ(тетрацен,гексацен).Некоторые ПАУ(бензол,фенантрен пирен,коронен)имеют высокобарические модификации,однако корректное описание их структур,позволяющее рассчитать упругие модули,еще не сделано.Полученные данные по сжимаемости ПАУ можно использовать при разработке высокотемпературных уравнений состояния и расчета равновесного состава жидких и твердых компонентов системы С-О-Н.