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高氯酸盐/有机溶剂的作用及计算

作　者: 方星
导　师: 吴晓静
学　校: 合肥工业大学
专　业: 材料学
关键词: 碱金属碱土金属离子溶剂化离子缔合量子化学
分类号: O645
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 43次
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内容摘要

溶液化学是人们广泛研究的领域之一,并且越来越引起众多研究学者的兴趣。从分子水平研究溶液的离子溶剂化、离子缔合及溶液的微观结构等性质,对现代化学发展具有重大指导意义,将促进溶液与生物环境中离子运动控制研究的发展。溶液分子的空间结构在材料科学和生命科学上也有重要的影响。本文在总结前人工作的基础上,以研究电解质溶液微观结构为背景,借助傅里叶变换红外光谱技术和量子化学理论,对碱金属碱土金属电解质溶液中的离子溶剂化和离子缔合作用进行了研究,主要的研究内容如下:1.利用红外光谱对一系列不同浓度的高氯酸锂—甲醇、高氯酸钠—甲醇、高氯酸镁—甲醇溶液进行测定和探索研究。谱图首先以C-H的伸缩振动作内标峰进行归一化处理。通过比较O-H伸缩振动峰的变化趋势来了解电解质溶液中的氢键变化情况。通过对C-O伸缩谱带分峰处理计算阳离子在甲醇溶液中的溶剂化数。2.在数据归一化处理基础上,通过研究高氯酸锂—甲醇、高氯酸钠—甲醇、高氯酸钠—DMF及硝酸钠—DMF溶液中阴离子的谱带变化并对特征谱带进行分峰处理,计算出电解质溶液中的离子缔合平衡常数,并讨论不同条件对离子缔合平衡常数的影响。3.运用量子化学理论,在B3LYP/3-21G的理论水平对溶液中离子溶剂化团簇进行模拟,得出恰当的几何构型。计算中保证无虚频出现以得到局域势能最低点的稳定构型。在此基础上对团簇进行热力学性质的计算,验证溶剂化过程的可能性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
致谢  7-12
第一章综述  12-22
  1.1 引言  12
  1.2 离子溶剂化和离子缔合  12-16
    1.2.1 溶剂化与缔合的本质  12-13
    1.2.2 红外光谱技术的应用  13-15
    1.2.3 国内外研究状况  15-16
  1.3 碱（土）金属盐溶液的热力学性质  16-17
    1.3.1 碱（土）金属化合物热力学研究现状  16
    1.3.2 碱（土）金属化合物及其盐溶液的热力学性质研究概况  16-17
  1.4 量子化学计算及其进展  17-21
  1.5 本文的主要工作  21-22
第二章碱金属及碱土金属离子在甲醇中的溶剂化  22-33
  2.1 引言  22
  2.2 仪器与试剂  22-23
  2.3 实验方法  23
  2.4 数据处理  23
  2.5 结果与讨论  23-32
    2.5.1 高氯酸锂甲醇溶液  23-26
    2.5.2 高氯酸钠甲醇溶液  26-28
    2.5.3 高氯酸镁甲醇溶液  28-32
  2.6 本章小结  32-33
第三章离子缔合的光谱研究  33-43
  3.1 引言  33
  3.2 仪器与试剂  33-34
  3.3 实验方法  34
  3.4 高氯酸盐甲醇溶液  34-38
  3.5 高氯酸钠DMF 溶液  38
  3.6 硝酸钠DMF 溶液  38-40
  3.7 通过离子缔合峰判断溶液中的离子溶剂化作用  40-42
  3.8 本章小结  42-43
第四章量子化学计算  43-53
  4.1 引言  43
  4.2 计算原理  43-44
  4.3 方法和基组选择  44-45
  4.4 结果与讨论  45-52
    4.4.1 配合物团簇构型  45-50
    4.4.2 热力学性质计算  50-52
  4.5 本章小结  52-53
第五章结论  53-54
参考文献  54-60
硕士期间发表的论文  60-61

高氯酸盐/有机溶剂的作用及计算

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