复合物C2H6·(H2O)2中分子间相互作用的理论研究

在B3LYP/6-311 G**水平上得到C2H6.(H2O)2复合物势能面上四种稳定构型。在相同基组下经MP2电子相关能和基组叠加误差(BSSE)进行单点能量校正,求得单体间相互作用能的大小。结果发现:四种稳定构型都通过CH…O氢键而形成,相应σ(CH)键都出现了较小的收缩,导致伸缩振动发生蓝移,在最稳定的复合物Comp lex2和Comp lex3中,H2O(A)分子的一个H原子与C2H6的两个H原子相对距离较短,并且具有最大的总相互作用能和两个单体AC分子间相互作用能,这说明三个氢原子间存在着较强的相互作用,并对分子的稳定性起着重要作用.     

H2分子在LaFeO3表面吸附的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理方法,通过计算表面能确定La Fe O_3(010)表面为最稳定的吸附表面,研究了H_2分子在La Fe O_3(010)表面的吸附性质。La Fe O_3(010)表面存在La O和Fe O_2两种终止表面,但吸附主要发生在Fe O_2终止表面,由于La Fe O_3(010)表面弛豫的影响,使得凹凸不平的表面层增加了表面原子与H原子的接触面积,表面晶胞的纵向体积增加约2.5%,有利于H原子向晶体内扩散。研究发现,H_2分子在La Fe O_3(010)表面主要存在3种化学吸附方式:第一种吸附发生在O-O桥位,2个H原子分别吸附在2个O原子上,形成2个-OH基,这是最佳吸附位置,此时H原子与表面O原子的作用主要是H1s与O_2p轨道杂化作用的结果,H-O之间为典型的共价键。H_2分子的解离能垒为1.542 e V,说明表面需要一定的热条件,H_2分子才会发生解离吸附;第二种吸附发生在Fe-O桥位,1个H原子吸附在O原子上形成1个-OH基,另一个H原子吸附在Fe原子上形成金属键;第三种吸附发生在O顶位,2个H原子吸附在同一个O原子上,形成H_2O分子,此时H_2O分子与表面形成物理吸附,H_2O分子逃离表面后容易形成氧空位。此外,H_2分子在La Fe O_3(010)表面还可以发生物理吸附。     

ZrO2催化剂上吸附CH3NO2的分解

用TPD和IR谱研究了CH_3NO_2在ZrO_2催化剂上的吸附活化和分解反应。结果表明,室温下CH_3NO_2在ZrO_2表面发生不可逆化学吸附,它们在TPD过程中可完全分解生成HCN、CO_2、CO、NH_3、H_2O和微量NO。其中H_2O和NO的脱附峰出现在383K附近。其它产物在543K附近出现极大值。IR结果表明,CH_3NO_2在ZrO_2上吸附形成诸如[CH_2NO_2],和/或吸附物种。这些吸附物种在升高温度时转化为表面态“HCN”。“HCN”或脱附,或进一步向表面“HCONH_2”和/或“HCOO~-”转化,后两种表面物种分解可产生CO_2、NH_3和CO。将这些结果与CH_3NO_2在SiO_2-Al_O_3和MgO催化剂上的结果进行了比较,讨论了酸-碱双功能性ZrO_2催化剂上CH_3NO_2活化分解的特点。     

实验室制备氨三乙酸

氨三乙酸和乙二胺四乙酸相似,能与多种金属阳离子生成稳定的可溶性络合物,因而在分离和分析时常常应用。考虑制备乙二胺四乙酸要乙二胺作原料,而乙二胺价值较贵,目前还依赖进口;而制备氨三乙酸原料便宜,实验室中就可很方便制得。最早的实验室制法是用甲醛、氨水、氰氢酸,其过程用方程式表示为:3HCHO NH_3 3HCN→N(CH_2CN)_3N(CH_2CN)_3 6H_2O→N(CH_2COOH)_3以后有人以α-碘乙酸与α-氨基乙酸制得,其反应为:CH_2NH_2COOH CH_2ICOOH 5NaOH→→N(CH_2COOH)_3 5NaI 5H_2O     

单锰取代的Keggin型多酸吸附大气小分子X(X=H_2O,N_2,O_2,NO,N_2O,CO和CO_2)的密度泛函理论计算研究（英文）

基于密度泛函理论(DFT)M06L方法对一系列单锰取代的Keggin型POM吸附大气小分子X(X=H_2O,N2,O_2,NO,N_2O,CO和CO_2)配合物的分子几何,电子结构和成键性质进行了系统研究。由于POM的多阴离子性质,铯盐Cs_4[PW_(11)O_(39)Mn~ⅢH_2O]被用来考虑抗衡离子效应。DFT-M06L计算表明,当改变4个Cs抗衡阳离子的位置时,多酸阴离子的几何结构和电子结构参数几乎没有变化。当不考虑抗衡离子效应,在气相和溶液中单独优化多酸阴离子([PW_(11)O_(39)Mn~ⅢH_2O]~(4-))时,其主要几何和电子参数没有显著变化。比较不同自旋态的能量表明[PW_(11)O39Mn~ⅢX]~(4-)(X=H_2O、N2、N_2O、CO和CO_2)的最低能量态是高自旋五重态,[PW_(11)O39Mn~ⅢX]~(4-)为三重态,而[PW_(11)O_(39)Mn~ⅢNO]~(4-)则为双重态。这些大气小分子在类卟啉POM配体上的吸附能量按照以下顺序增加:N2N_2OCO≈CO_2O_2H_2ONO。POM-Mn-NO配合物具有较大的吸附能。Mulliken布居分析表明,NO配体与多酸中Mn~Ⅲ中心的相互作用主要来自于中间自旋态的Mn~Ⅲ中心与NO·分子之间的反铁磁性耦合相互作用。     

2-(2-羟基-5-氨苯基)苯并咪唑与氨基卟啉能量转移的研究

采用紫外光谱法和荧光光谱法研究了二氯甲烷溶液中2-(2-羟基-5-氨基苯基)苯并咪唑(NH_2-HBI)和5-(4-氨基)苯基-10,15,20-三苯基卟啉(NH_2-TPP)两分子之间的能量转移作用,测定了NH_2-HBI与NH_2-TPP作用的结合比及能量转移参数.结果表明,在光的激发作用下,形成了以NH_2-HBI为能量供体、NH_2-TPP为能量受体的荧光共振能量转移(FRET)体系,同时发生了NH_2-HBI激发态分子内质子转移(ESIPT)与FRET的耦合作用, NH_2-HBI分子的醇式构型与酮式构型的荧光都被部分的猝灭,而NH_2-TPP的荧光却明显的增强.两分子形成了1∶1的供体-受体作用分子对,体系的FRET能量转移效率(E_(FRET))为0.114,临界能量转移距离(R_0)为2.293nm,供-受体之间的距离(r)为3.227 nm.     

高度对称的氟代锗酸盐超分子化合物(NH_4)_2GeF_6·H_2O的溶剂热合成及其晶体结构

化合物(NH_4)_2GeF_6·H_2O由GeO_2,NH_4VO_3和HF在吡啶-水体系中低温溶剂 热条件下合成,并用IR、元素分析、TG-DTA和X射线单晶衍射进行了表征。化合物 属立方晶系,空间群为Fm3m, a=0.9118(2)nm,β=90°,V=0.7580(3)nm~3,Z=1, D_c=2.021g/cm~3,F(000)=432,R_1=0.0612, wR_2=0.1510。晶体结构中包含4个 GeF_6,4个H_2O和8个孤立的NH_4~+离子。其中晶格水的引入导致了GeF_6~(2-)八面 体为O_h对称性;进而GeF_6和H_2O通过强烈的F…H-O氢键链接成-3D具有0. 6559nm*0.6559nm*0.6559nm空腔的栅格状骨架的超分子(NH_4)_2GeF_6·H_2O化合 物。NH_4~+位于栅格的中心,以静电引力与GeF_6~(2-)作用,进一步稳定了3D超分 子网络。     

若干新型亚硝基钼硫化合物的结构特征

本文总结了若干亚硝基钼硫络合物——[(CH_3)_4N]_2K[Mo_2O(S_2)_3S_5-(NO)_2]·H_2O(Ⅰ),Na_2[Mo_4O(S_2)_6(NO)_4]·3H_2O(Ⅱ),[(CH_3)_4N]_2-Na[Mo_2O(S_2)_3S_5(NO)_2]·H_2O(Ⅲ)的结构特征。化合物(Ⅰ)和(Ⅲ)系具有相同的亚硝基钼硫阴离子的新构型化合物,其晶体分属于不同空间群。在这三个化合物中Mo原子均为畸变的五角双锥配位构型,即由5个S原子组成五角双锥的赤道面,一个桥基氧和一个NO基则分别位于五角双锥轴线上的两端。三个结构中Mo原子均通过硫桥和氧桥形成二聚或四聚。硫的配位方式显示出多样性。此外,比较三个结构,说明了Na~+,K~+阳离子对阴离子对称性的影响。     

尿嘧啶-BH3复合物构型与性质的MP2理论研究

用MP2方法在6—31G基组水平对尿嘧啶-BH3复合物进行了理论计算，以预测该复合物的构型及稳定化能，得到了5种构型，对各构型进行了振动频率分析和自然键轨道分析．结果表明，B与O直接结合的构型比较稳定，其稳定化能分别为95．5和93．4kJ／mol．各种构型都存在不同程度的电荷转移，转移方式和转移量与结合方式有关．复合物的形成使红外光谱中的N-H键，B-H键和C-O键的伸缩振动频率均有所降低．     

过量氨水加AgNO_3溶液中能生成Ag(NH_3)_2OH吗?

高中化学第二册第182页当过量氨水加入硝酸银溶液中有这样一个反应式: AgNO_3+3NH_3·H_2O→Ag(NH_3)_2OH+NH_4NO_3+2H_2O 笔者认为不妥。因为络合物的内界离子跟     

(N_2…CO)~+体系相互作用的密度泛函理论研究

在2种密度泛函方法和适宜基组水平上,对(N2…CO)+体系可能存在的相互作用复合物进行了全自由度能量梯度优化,发现势能面上存在2个能量极小点,均为共平面型。 比较了它们之间的相对稳定性,并对其进行了轨道成键分析,同时探讨了最稳定结构A的正则振动模式。 通过消除基函数引起的重叠误差(BSSE)和零点振动能(ZPVE)的校正,精确求算出复合物结构A、B的相互作用能DE分别为125.0和61.0 kJ/mol, 同等电子体(CO…CO)+相比,二者存在较大的差异。     

CO…CO+ 体系相互作用的密度泛函理论研究

在三种密度泛函方法(B3LYP、B3P86及B3PW91)和两种适宜基组(6-311+G*及aug-cc-PVDZ)水平上,对CO…CO+耦合体系可能存在的相互作用复合物进行了全自由度能量梯度优化,发现势能面上存在三个能量极小点,进而作了振动频率分析加以确认.其中结构A、 B为共平面型结构, C为非共面型结构. 比较了它们之间的相对稳定性,并对其进行了轨道成键分析,计算了各原子之间的键级,同时探讨了最稳定结构A的正则振动模式. 通过消除基函数引起的基组叠加误差(BSSE)和零点振动能(ZPVE)的校正,精确求算出复合物结构A、 B和C的相互作用能△E分别为252.47、 126.70和127.12 kJ/mol, 表明CO和CO+之间存在较强的相互作用.     

CO和NO在Rh2-V/SiO2催化剂上共吸附的红外光谱

应用CO和NO吸附态原位红外光谱方法研究了还原态Rh2／SiO2，Rh2－V／SiO2催化剂上的活性中心铑的状态和助剂钒的作用. Rh2催化剂用Rh2（CO）4Cl2化合物制备. 在还原Rh2／SiO2催化剂上，CO吸附出现四个红外吸收峰：2085，2028cm－1（孪生态吸附RhⅠ（CO）2），2060cm－1（线式吸附RhⅡCO），1867cm－1（桥式吸附RhⅢ2CO）．在还原Rh2－V／SiO2催化剂上，CO在RhⅡ和RhⅢ中心上的吸附峰大大减弱，可以解释为Rh°向钒离子转移电子生成了带正电荷的铑中心（Rhδ＋）；同时RhⅠ（CO）2键能增加，降低了孪生CO被NO置换的程度。     

CO2在金属表面活化的UBI-QEP方法研究

应用UBI-QEP方法估算了金属表面上形成的活化吸附态CO₂^-在Cu(111),Pd(111),Fe(111)和Ni(111)表面上的吸附热,计算了各种相关反应的活化能垒.结果表明,CO₂^-在4种过渡金属表面的相对稳定性的顺序为Fe>Ni>Cu>Pd;在Fe和Ni表面上CO₂^-较易生成,且容易进一步发生解离反应,在Fe表面会解离成C和O吸附原子,而在Ni表面上解离的最终产物为CO和O;在Cu表面上,CO₂^-虽较难形成,但其加氢反应的活化能比解离反应低,因此加氢反应是其进一步活化的有效模式;在Pd表面上,CO₂^-吸附态在能量上很不稳定,所以CO₂在Pd表面上不容易活化.     

氮掺杂石墨烯负载单原子Zr催化CO2加氢的密度泛函理论研究

基于密度泛函理论计算,研究了H2和CO2在氮掺杂石墨烯负载单原子Zr催化剂(Zr Nx-Gr)上的吸附和CO2催化加氢反应. H2和CO2在Zr N3-Gr上单独吸附的吸附能分别为-0.49和-2.17 e V,在H2和CO2共吸附状态下,吸附能为-2.24 e V,均高于在Zr N4-Gr表面的吸附能,表明Zr N3-Gr表面更利于CO2加氢反应的发生.在Zr N3-Gr表面, CO2在共吸附后保持了其单独吸附时的特性,削弱了H2分子的吸附. CO2在Zr Nx-Gr表面催化加氢反应起始于H2和CO2的共吸附构型,沿反式HCOOH路径形成甲酸盐(HCOO*)中间体,然后HCOO*基团吸附H原子形成反式甲酸,在Zr N3-Gr和Zr N4-Gr表面该路径的反应能垒分别为1.85和2.48 e V.另一路径为产生CO与H2O的反应,在Zr N3-Gr和Zr N4-Gr表面的反应能垒分别为1.86和1.73 e V,表明Zr N3-Gr更利于CO2加氢生成甲酸反应的发生,而Zr N4-Gr表面更利于CO的产生.     

CO2在金属表面活化的能学方法研究

应用UBI-QEP方法, 估算了CO2-在金属表面的吸附热, 并计算了CO2在Cu(111)、Pd(111)、Fe(111)、Ni(111)表面的各种反应途径的活化能垒. 结果表明, CO2-在4种过渡金属表面相对的稳定性和CO2解离吸附的活性顺序一致,均为Fe>Ni>Cu>Pd. 说明CO2-可能是CO2解离吸附的关键中间体. 在Cu、Pd、Ni表面上, CO2解离吸附的最终产物是CO,而在Fe表面其最终会解离成C和O. 在Cu、Fe、Ni表面, CO2加氢活化是一种有效模式, 而在Pd上则不容易进行. 在Cu和Pd表面,碳酸盐物种也可能是CO2活化的重要中间体.     

H原子与CO2分子碰撞的化学反应与能量转移

Collisions between hot H atoms and CO2 molecules were studied experimentally by time-resolved Fourier transform infrared emission spectroscopy. H atoms with three translational energies, 174.7, 241.0 and 306.2 kJ/mol respectively, were generated by UV laser photolysis to initiate a chemical reaction of H+CO2!OH+CO. Vibrationally excited CO (v≤2) was observed in the spectrum, where CO was the product of the reaction. The highly efficient T-V energy transfer from the hot H atoms to the CO2 was verified too. The highest vibrational level of v=4 in CO2 (v≤3) was found. Rate ratio of the chemical reaction to the energy transfer was estimated as 10.     

η2-C70[RhCl(CO)(PPh3)2]n配合物的合成和表征

从１９８５年Ｋroto等^[1]发现Ｃ６０等富烯至１９９６年富勒烯发现者获诺贝尔化学奖期间,在化学、物理、材料等领域掀起了富勒烯研究热潮^[2~8],此后,化学工作者致力于富勒烯的化学修饰,探索富勒烯各类衍生物的结构与性能之间的依赖关系,并在此基础上合成出具有独特结构与笥能的富勒烯衍生物,以期望在富勒烯及其衍生物的开发利用方面取得突破性进展。     

La2O3对Ni-Mo/γ-Al2O3催化剂CO和CO2甲烷化的影响

采用浸渍法制备了一系列Ｎｉ－Ｍｏ－Ｌａ／γ－Ａｌ２Ｏ３催化剂并测定了催化剂的ＣＯ和ＣＯ２甲 化活性采用ＴＥＭ,ＸＰＳ和ＣＯ化学吸附等手段研究了表面性质。结果表明,Ｌａ２Ｏ３的咖入提高了Ｎｉ－Ｍｏ／γ／Ａｌ２Ｏ３催化剂的ＣＯ和ＣＯ２甲烷化活性,增加了催化剂中Ｎｉ的分散度,活性表面积及催化剂表面Ｎｉ原子的浓度,降低了电子结合能。     

Li4SiO4对CO2捕集性能的实验研究

以Li₂CO₃和SiO₂为原料,通过高温固相合成法合成了CO₂捕集剂Li₄SiO₄,并用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所合成的材料在CO₂捕集前后的晶相变化以及微观结构进行了表征。通过热重分析仪(TGA)研究了Li₄SiO₄材料吸附CO₂的性能,并在小型热态实验台架上进行了CO₂热态捕集实验。实验结果表明,Li₄SiO₄对CO₂的捕集性能受Li₄SiO₄合成温度、CO₂的吸附温度以及气体中CO₂含量的影响,在700 ℃下制得的Li₄SiO₄具有最佳的CO₂吸附特性,最大吸附增量可达34%。Li₄SiO₄的吸附能力随着CO₂含量和吸附时间的增加而增加,当CO₂浓度分别为75%、67%、60%时,700 ℃ Li₄SiO₄对CO₂最大吸附量分别可达6.68 mmol/g、3.37 mmol/g、2.02 mmol/g (理论量8.33 mmol/g)。