LaCl_3溶液中微团簇的光谱研究

对LaCl_3溶液拉曼和荧光光谱及其变化进行了理论计算和实验研究,得到了较为全面的光谱信息。基于密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31G(d,p)+Def2-SV(p)基组水平上计算了氯化镧溶液中的微团簇结构,结果表明微团簇分子趋向于形成9配位结构,验证了计算方法的可行性。理论拉曼光谱与实验光谱相比基本一致,随着LaCl_3的加入溶液拉曼光谱在300~600cm~(-1)范围内峰的强度稍微增大,原因可能为La—O振动与水中O—H的面内、面外摇摆峰叠加形成的;在3 000~4 000cm~(-1)范围内,氯化镧溶液与水相比峰形变窄,可能是由于在溶液中原有的水团簇结构破坏后形成的镧水合物中O—H的伸缩振动导致。荧光发射光谱在350nm处出现明显的新峰,且与浓度呈良好的线性关系,从络合物角度实现了对氯化镧溶液的定量分析;同样的基组水平上计算了团簇的荧光发射中心,在误差允许范围内,理论计算与实验值基本吻合,实现了对实验光谱中新峰的指认与归属。     

LiNO3/N,N-二甲基甲酰胺溶液光谱性质的研究和模拟

利用红外光谱和量子化学计算方法研究了LiNO3/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中离子溶剂化和离子缔合现象,得出了阳离子和阴离子在溶液中的存在形式以及DMF分子间自身的内部结构,并对(DMF)n结构进行了优化及热力学性质计算.在此基础上,提出阳离子进入溶剂化层的机理是,DMF分子之间相互作用形成不同形式的(DMF)n...     

LiCl、MgCl_2和CaCl_2乙醇溶液体系的溶剂化研究

利用红外光谱技术及量子化学方法研究了LiCl、MgCl2和CaCl2在乙醇溶液中的离子溶剂化作用现象。乙醇溶液C—O振动峰的变化及O—H伸缩振动峰发生的蓝移表明,金属离子与乙醇分子发生了相互作用。通过量子化学方法对金属离子的配合物结构进行了优化和热力学计算,并利用波恩方程理论计算出单个离子的溶剂化自由能,对比量子化学方法计算得出的吉布斯自由能,可以得到溶液中离子存在的稳定构型,验证溶液中发生了溶剂化现象。     

纳米金-多壁碳纳米管复合物修饰电极对柔红霉素作用癌细胞的实时检测

本文通过制备纳米金-多壁碳纳米管复合物(Au-MCNT)修饰玻碳电极,建立了抗癌药物柔红霉素(DNR)作用癌细胞的高灵敏检测方法,研究并追踪了DNR与癌细胞相互作用过程中细胞对DNR的电化学实时响应.结果表明,Au-MCNT修饰电极能实现抗癌药物DNR作用癌细胞的高灵敏实时检测.基于该纳米复合材料的电化学药物传感分析方法可作为抗癌研究中一种方便、快捷、灵敏的实时检测手段,在生物医学等领域具有良好的应用前景.     

团簇分子[Zn-(CH_3CH_2OH)_n]~(2+)的荧光光谱研究及理论光谱验证

通过荧光光谱实验和理论计算对金属离子在乙醇溶液中的微团簇结构进行了研究。荧光光谱实验发现在275~330 nm范围存在较强的乙醇分子荧光峰,当加入盐离子(Zn~(2+))后该处荧光强度逐渐变弱,说明盐的加入对乙醇体系的荧光效率产生了影响,破坏了原有乙醇分子之间的作用,使得其刚性结构发生改变,荧光效率降低,同时Zn~(2+)与乙醇分子通过溶剂化作用形成了新的微团簇,在350~380 nm之间出现了新峰。通过对团簇结构[Zn-(H_2O)_n]~(2+)(n=1~3)进行优化比较,得到了相对精确及运算成本较低的密度泛函理论B3LYP方法,并应用于Zn~(2+)在乙醇溶液中团簇结构计算。结果表明体系的第一溶剂化层存在着n=1~6的微团簇分子,且最多为6。比较理论计算荧光光谱与实验荧光光谱,进一步说明了Zn~(2+)与乙醇形成了新的微团簇及计算方法的可行性。     

密度泛函理论及光谱对CuCl2溶液中微团簇的研究

利用密度泛函理论和拉曼光谱对氯化铜溶液第一溶剂化层中的微团簇进行了研究。采用B3LYP方法对溶液中可能存在的团簇构型进行优化,从动力学和热力学方面分析得出溶液中团簇结构信息。理论拉曼光谱在100~500 cm~(-1)主要为Cu—O的伸缩振动峰,3400~4000 cm~(-1)范围内为O—H的对称和不对称伸缩振动。实验光谱在200~340 cm~(-1)出现明显新峰,位于2500~4000 cm-1的O—H伸缩振动峰随着溶液浓度的增加,峰的强度逐渐减小,峰形有明显变化。实验光谱和理论光谱验证和比对,表明溶液的实验光谱中产生的新峰为Cu—O振动,CuCl_2水溶液中产生短程离子相互作用及溶剂化现象,且随着溶液浓度的增加,溶剂化数目减小。     

二维红外光谱法对肉豆蔻酸相变过程的研究

脂肪酸由于成本低、相变潜热大、热稳定性好的特点,在有机固-液相变材料中应用较多。对脂肪酸进行热分析一般采用热重法（TG）或差示扫描量热法（DSC）得到材料宏观上的热力学性质,但难以对其微观结构变化进行深入探讨。二维红外光谱（2D-IR）在温度扰动的作用下,样品的光谱信号将随之发生动态变化。通过数学处理能够发现样品在相变过程中微观结构的变化。以肉豆蔻酸为例,采用傅里叶红外光谱仪,在4 000～400 cm-1和30～100 ℃温度范围内对肉豆蔻酸进行一系列红外光谱实验。采用二维移动窗口（MW2D）红外光谱技术,对肉豆蔻酸中的CO和O—H键进行分析,发现MW2D测出的肉豆蔻酸熔点与传统的DSC测出的基本一致,且两种化学键显示的热数据具有良好的一致性和稳定性。对光谱数据进行2D-IR分析,结果表明,由于分辨率的提高,一维光谱中单一的重叠吸收峰对应着二维光谱中的多个吸收峰,根据2D-IR的理论知识,推测可能存在二聚体肉豆蔻酸构型向单聚体肉豆蔻酸构型转变的情况。从峰强度和温度的变化关系中发现,升温时CO键和O—H键存在三个变化过程,达到相变温度之前,CO吸收峰强度基本不变,O—H吸收峰强度逐渐下降,说明O—H键偶极矩的变化比CO键更易受温度影响;相变过程中,两者吸收峰强度都显著减弱且O—H吸收峰强度下降幅度更大;达到相变温度之后,可能因O—H形成的分子间氢键,受热导致由强变弱,O—H上的电子云移向CO,导致CO吸收峰强度增大、O—H吸收峰强度减小。同时,结合密度泛函理论,对二维红外光谱的推论进行理论验证,可知存在二聚体肉豆蔻酸向单聚体肉豆蔻酸的转化过程。     

第一性原理对Sr2 /甲醇溶液微团簇结构的分析

利用光谱实验和第一性原理研究了SrCl2/甲醇溶液中离子的溶剂化微团簇现象。计算采用B3LYP中6-31G(d,p)基组和TPSSTPSS中LANL2DZ基组。通过对低浓度锶甲醇溶液中可能存在的团簇构型进行优化和热力学常数计算,获得了溶液中较稳定的微团簇构型及其构型随浓度变化相互转化的规律。     

氯化钙甲醇溶液中离子溶剂化作用的理论研究

利用红外光谱研究不同温度下CaCl2/甲醇溶液体系的溶剂化作用,结果表明在溶液中CaCl2以离子形式与甲醇发生溶剂化作用,且溶剂化数随温度升高而降低.通过密度泛函理论（DFT）在B3LYP/6-31G＊＊水平下对CaCl2/甲醇溶液中可能存在的配位构型进行结构优化及热力学性质的计算,说明了在CaCl2/甲醇溶液中各种配位构型存在的可能性,得出温度升高热力学数据的变化规律,解释了溶剂化数随温度升高而降低的趋势.进一步对各种可能配位构型的红外吸收频率进行计算并与实验结果进行比较,推断在CaCl2/甲醇溶液中主要存在的配位构型为[CaCl（CH3OH）n]＋和[Cl（CH3OH）n]-.     

高氯酸锂甲醇溶液中离子溶剂化和离子缔合现象

通过红外光谱技术探讨了高氯酸锂甲醇溶液中离子与溶剂、离子与离子之间的相互作用。红外光谱分析结果表明:锂离子与溶剂发生了相互作用导致甲醇分子的O-H伸缩振动区蓝移,ClO4-的特征谱带的变化表明了溶液中存在离子缔合。根据密度泛函理论,对不同溶剂化数的配合物结构和两种离子对形式进行优化及热力学性质的计算。