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相似文献
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1.
利用密度泛函理论B3LYP方法和6-311+G*全电子基组对(Li2F)nM (M=Li, Na, K; n=1, 2)团簇的几何结构进行了优化,确定了它们的基态结构,并对它们的化学稳定性、电子特性和红外光谱进行了理论研究。结果表明:(Li2F)M (M=Li, Na, K)团簇具有相似的双三角基态结构,但是(Li2F)2M的基态结构则完全不同;(Li2F)Li和(Li2F)2Na团簇具有较大的键能和HOMO-LUMO能隙,致使其具有较高的化学稳定性。通过轨道分析发现,这两个稳定团簇的HOMO和LUMO轨道都是由sp杂化而形成了σ键。同时,也发现(Li2F)2K团簇因具有较低的电离势(4.23 eV),可以考虑其为新型的超碱金属化合物。此外,模拟了(Li2F)nM团簇的红外振动特征峰,并对主要谱峰的振动模式进行了指认。  相似文献   

2.
近些年,由于硅半导体材料在微电子工业中的潜在应用,其理论和实验研究备受人们广泛关注。尤其是过渡金属掺杂的硅团簇材料在物理化学性质方面表现了极好的稳定性。这些主要归因于过渡金属含有未填满的d轨道电子,可以填充硅团簇表面的空轨道,减少团簇表面的悬挂键,进而提高整个掺杂硅团簇的结构稳定性,同时产生各种特殊光学、磁性和超导等性质。采用密度泛函理论DFT-B3LYP方法对HmTiSin(m=1~2; n=2~8)团簇的几何结构和电子性质进行了理论计算,讨论了Ti掺杂硅团簇TiSin(n=2~8)及其氢化团簇基态结构的变化规律、解离通道和HOMO-LUMO能隙等特征。结果表明,随着Si原子数目的增加,在TiSin(n=2~8)团簇中其掺杂Ti原子依次吸附在团簇的棱、面及结构内部。当在掺杂团簇表面吸附氢原子时,都优于吸附在团簇的硅原子上,而且绝大多数的氢化结构采纳了TiSin团簇的骨架构型。解离能和HOMO-LUMO能隙的分析结果表明在团簇表面吸附两个H原子时能够明显提高整个团簇的结构稳定性。二阶能量差分的研究发现TiSi2和TiSi6团簇相对其他团簇具有较高的稳定性,同时两个H1TiSi7和H2TiSi7氢化团簇的稳定性更高。此外,模拟了这些氢化团簇的红外振动特征峰,对主要特征峰进行了归属。这些研究将为过渡金属掺杂硅基团簇材料的实验制备和表征提供重要的理论参考。  相似文献   

3.
溶液的光谱研究一直受到化学工作者的关注,但大多研究是以一维光谱技术为主,存在分辨率低,误差较大,重叠峰难以分辨等诸多弊端,无法清晰地给出需要的信息。二维光谱通过对外部扰动下的动态光谱进行相关分析计算,从而得到光谱强度的整体变化信息,显著提高一维光谱的分辨率以及重叠峰的分离度。在判断特定外扰下不同官能团的响应次序以及研究分子间、分子内的弱相互作用上具有独特优势。采用二维相关拉曼光谱和理论计算相结合,对溶液内微观团簇及其变化进行了研究。利用显微共焦激光拉曼光谱仪对目标溶液(纯DMF与0.84 mol·L-1的CuCl2/DMF溶液)进行了升温实验。结果发现在C-N键伸缩振动谱带范围内,由于CuCl2的加入,特征峰强度整体大幅下降,峰宽变大,在1 115 cm-1有新峰产生,随温度升高,伸缩振动峰强度逐渐下降,峰形变缓。为了获得C-N键振动内各特征峰随温度的变化情况,采用移动窗口二维拉曼(MW2D Raman)光谱技术,对光谱数据进行分析。结果表明溶液内不同类别的微观团簇对温度的敏锐程度不同,随温度升高,它们之间存在相互转化,且变化速度不同。为了获取溶液内各微观团簇运动的实质,以温度为外扰,采用二维拉曼(2D Raman)光谱对目标溶液进行分析,通过对二维光谱中特征峰进行归属和变化次序判断,发现金属Cu2+的加入,使得溶液体系变得更加复杂,除存在原溶剂内所含的团簇构型,还存在与Cu2+发生溶剂化的团簇构型,它们之间存在着一定的相互转化。利用密度泛函理论对溶液中可能存在的团簇构型进行结构优化和热力学计算,结果证实了Cu2+与DMF存在相互作用,且由此产生的团簇构型[Cu(DMF)n]2+(n=1~6)的稳定性随n的增大逐渐变差,进一步验证了二维相关光谱分析的可行性与正确性。  相似文献   

4.
四丁基溴化铵(TBAB)半笼型水合物在二氧化碳(CO2)捕集和封存技术中具有巨大的发展与应用潜力。由于晶体结构的复杂性,TBAB半笼型水合物的动力学过程尚未得到充分的研究。为了解TBAB半笼型水合物在储气方面的动力学特性,实验采用原位激光拉曼技术和多晶粉末X射线衍射仪(PXRD)对nCO2·TBAB·26H2O和nCO2·TBAB·38H2O水合物的光谱特征进行了鉴别与分析,利用原位激光拉曼技术考察了CO2分子分别进入2种晶体结构的动力学过程。研究结果表明,2种晶体结构的拉曼光谱具有较高的相似性,值得注意的是nCO2·TBAB·26H2O中位于1 309.5和1 326.9 cm-1的拉曼峰为TBA+阳离子中C-C键的变形振动峰,在nCO2·TBAB·38H2O水合物中峰基本不发生改变,但半峰宽降低,峰形也变得相对清晰;同时,nCO2·TBAB·26H2O中位于1 446.6和1 458 cm-1的拉曼峰为TBA+阳离子中C-H键的剪切振动峰,在nCO2·TBAB·38H2O水合物中分别向左、右两边发生了位移,峰形的重叠度也随之下降。依据上述2处拉曼光谱特征可以对2种晶体结构进行辨别。通过PXRD图谱可以发现2种晶体结构的衍射图谱存在着比较明显的差距。nCO2·TBAB·26H2O晶体属于四方晶系,空间群(P4/m),而nCO2·TBAB·38H2O属于正交晶系,空间群(Pmma)。图谱中2θ=8.406°和10.941°分别为nCO2·TBAB·38H2O的(200)和(220)晶面的特征峰,而2θ=5.976°和6.969°分别为nCO2·TBAB·26H2O的(012)和(003)晶面特征峰,可以用来判别样品中水合物的晶体结构。在原位拉曼测量过程中,nCO2·TBAB·26H2O和nCO2·TBAB·38H2O分别在已经合成好的TBAB·26H2O和TBAB·38H2O水合物表面形成。在276 K,2 MPa条件下,气相中的CO2分子分别进入2种晶体结构中用于储气的512笼形结构,在1 275.4和1 379.3 cm-1处形成特征峰并逐渐增长。实验以2种TBAB水合物位于1 110.3 cm-1的拉曼峰作为参考,比较了CO2在水合物中的增长速率。研究发现在反应初期的75 min内CO2在2种水合物中的含量基本保持线性增长且上升速率的差别不大。由于测量点位于水合物表面,受气体在水合物中扩散的阻力较小同时2种TBAB水合物均采用512笼形结构储气导致了储气速率相近。以上的微观晶体结构研究结果对TBAB水合物法捕集和封存CO2技术应用具有重要的意义。  相似文献   

5.
利用电喷雾质谱(ESI-MS)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)分析,研究了CrCl3·6H2O 浓度为0.1~0.6 mol·L-1的水溶液和[1ChCl∶2EG]/CrCl3·6H2O ILs中,Cr(Ⅲ)配合物的存在形式。研究结果表明,在含有CrCl3·6H2O的溶液中,Cr(Ⅲ)与Cl-和H2O形成[Cr(H2O)nCl6-n]n-3配合物,其配合物的优势物种受CrCl3·6H2O浓度的影响。水溶液中Cr(Ⅲ) 的优势配合物为[Cr(H2O)6]3+与[Cr(H2O)5Cl]2+,并随CrCl3·6H2O浓度增加,水溶液的UV-Vis吸收光谱峰红移,[Cr(H2O)5Cl]2+的相对含量增加。而[1ChCl∶2EG]/CrCl3·6H2O ILs中的优势配合物为[Cr(H2O)2Cl4]-和[Cr(H2O)3Cl3],且随CrCl3·6H2O 浓度增加,溶液的颜色从浅橙红色逐渐变为深绿色,溶液的UV-Vis吸收光谱峰蓝移,[Cr(H2O)3Cl3]的相对量增加。说明CrCl3·6H2O的浓度变化,将影响配体Cl-和H2O与Cr(Ⅲ)配位结合的配位数,从而影响配合物优势物种的相对量。  相似文献   

6.
车晓芳  陈宏善 《物理学报》2011,60(4):43601-043601
(H2O)6是形成三维立体结构的最小水分子团簇并具有能量较低的多个稳定异构体.本文利用从头计算方法研究了各稳定结构的异构化过程.(H2O)6的环状结构与最稳定结构的能量差0.31 eV为一个氢键的键能.水分子团簇的异构化是分子间氢键打开或重组的过程,不同异构体之间的转化每次只涉及一个氢键的打开或重组,异构化的能垒高度在0.07—0.21 eV之间. 关键词: 水分子团簇 2O)6')" href="#">(H2O)6 异构化过程 从头计算  相似文献   

7.
一个新颖的磷掺杂硼钒氧簇化合物[Li(H2O)2]2[Cu(en)2]3[H2en]2[V12P12B6O68(OH)4(H2O)]·3(H2O)1通过水热法合成,通过Li+连接成一维无限结构,再通过氢键连成三维立体结构。针对该化合物,通过二维红外相关光谱并作了详细分析,化合物1簇阴离子振动偶极矩对磁场和温度的变化均有响应峰,2D-IR COS提供了一种结构表征新方法。  相似文献   

8.
通过水热法合成了一例新颖的稀土钨多酸化合物H26(C2H8N2H2)K(H2O)[K(H2O)Nd8(H2O)2(W3O12)(SiW10O38)4]·18H2O 1。该化合物的不对称单元由两个[SiW10O38]12-通过一个{Nd4(H2O)12+}结构单元和W3O12连接而成。化合物1簇阴离子通过K离子连接成一维无限链,再通过氢键连接成二维平面结构。针对该化合物,做了一系列表征,测试了其二维相关红外光谱,并对其作了详细分析,结果说明化合物1簇阴离子振动偶极矩对磁...  相似文献   

9.
H+5团簇离子及其中性团簇产物H3和H4   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
报道了H+5的实验结果.分析讨论了H+5的 形成和分解途径.根据理论分析,以稳定的H+3为核心与一个或多个氢分子结合可能形成稳定的H+n氢团簇离子.另一方面,在高频离子源中, 有发生H+3与H2反应的条件.实 验中,从高频离子源引出的离子束被静电加速器加速,然后用9 关键词: +5团簇离子')" href="#">H+5团簇离子 3中性团簇')" href="#">H3中性团簇 4中性团簇')" href="#">H4中性团簇  相似文献   

10.
红外光谱差减技术在扣除背景组份干扰方面得到广泛应用,但其扣除空气中水汽效果却不尽如人意。研究了不同湿度的水汽光谱与光谱差减效果的关系,以探究光谱差减技术在水汽扣除领域局限性的原因。结果表明:(1)相对湿度改变,水汽的红外光谱也发生变化,不管如何小心地选择比例系数f,从相对湿度x%的水汽光谱Ax,也不能完全扣除相对湿度为y%的水汽光谱Ay,即fAx≠Ay。(2)相对湿度改变,水分子团簇(H2O)n的相对组成也会发生变化,这是导致光谱差减技术局限性的主要原因。(3)将湿度为x%和y%的两水汽光谱AxAy进行线性组合,则可以高度近似地模拟出介于两者之间的湿度的水汽光谱。比如用40%水汽谱和30%水汽谱,可以模拟得到32%或35%或37%的水汽谱。实验结果表明这是扣除水汽干扰效果更好的路径。(4)论证了水汽补偿湿度滴定法具有高效性的原因。  相似文献   

11.
水体中砷的去除与其水化作用密切相关,而不同质子化砷和砷酸铁水化特征相关报道甚少,且缺乏不同质子化砷和砷酸铁水化层红外光谱解析。在B3LYP/6-311G(d, p)计算水平上比较不同质子化砷酸根[HmAsO4]m-3(m=0~2)和铁-砷酸盐络合物种[FeHmAsO4]m+(m=0-2)水化能,利用约化密度梯度函数图形化分析其与水分子相互作用的强度、类型和位置,并解析不同质子化砷酸根和砷酸铁水化层红外光谱特征。结果表明,随着氢质子化,砷酸根[HmAsO4]m-3(m=0~2)水化能力减弱,而铁-砷酸盐络合物种[FeHmAsO4]m+(m=0~2)水化能力随着氢质子化增强。当水分子中1个氢与[HmAsO4]m-3(m=0~2)中1个氧相互作用时倾向形成氢键;而水分子中2个氢同时分别与[HmAsO4]m-3(m=0~2)中两个氧相互作用时,相互作用变弱,以范德华力相互作用;水分子通过其氢与砷酸根中氧形成的氢键强于水分子通过其氧与质子化砷酸根中氢形成的氢键。未质子化ON倾向与2~4个水分子形成氢键,而质子化OP最多与2个水分子形成氢键且OP…HW氢键弱于ON…HW氢键。红外光谱中,2 954,3 114,3 179,3 252和3 297 cm-1是AsO3-4第一水化层中水分子Ow-Hw伸缩振动峰,3 277,3 324和3 376 cm-1是HAsO2-4第一水化层中水分子的Ow-Hw伸缩振动峰,3 189,3 277,3 306和3 383 cm-1是H2AsO-4第一水化层中水分子Ow-Hw伸缩振动峰;[FeHmAsO4]m+(m=0~2)第一水化层中水分子Ow-Hw伸缩振动对应区域依次是2 500~3 060,2 660~3 200和2 900~3 360 cm-1。因此,随质子化,[HmAsO4]m-3(m=0~2)和[FeHmAsO4]m+(m=0~2)第一水化层中水分子的Ow-Hw伸缩振动峰蓝移;相对于[HmAsO4]m-3(m=0~2),[FeHmAsO4]m+(m=0~2)第一水化层水分子的弯曲振动峰和伸缩振动峰都明显红移。[FeHmAsO4]m+(m=0~2)第一水壳层形成Fe-Ow-Hw…Ow-Hw…ON-As氢键桥,该氢键桥中Ow-Hw具有特殊吸收峰,伸缩振动峰依次位于2 195,2 526和2 673 cm-1,质子化导致明显蓝移但峰强度几乎无变化;而其弯曲振动峰随质子化红移且强度明显降低;独立OP-H伸缩振动峰不受Fe络合影响,而OP-H…Ow中OP-H伸缩振动峰位置因Fe络合而发生明显蓝移。该研究有助于更好地解析不同PH下砷和砷酸铁在水中溶解性,可用于红外光谱监测水溶液中砷和砷酸铁水化特征。  相似文献   

12.
MgB2作为迄今为止超导转变温度最高的合金超导体,由于其具有结构简单、相干长度长、晶界间不存在弱连接、上临界场很高、电-声散射时间短等特点,MgB2超导薄膜在电子学领域有着广阔的的应用前景。拉曼光谱是研究电-声子相互作用和超导能带的一种有效方法,且已广泛用于分析MgB2材料的电子、声子特征以及超导体能带结构,研究表明,样品质量、晶粒尺寸以及测试条件对MgB2拉曼峰的峰位和峰形影响很大,其中拉曼光谱随温度的变化也是一个研究重点,但目前关于MgB2变温拉曼光谱的研究,测试的温度范围相对较小,局限在83 K到室温区域或是转变温度附近。研究了大范围温度区间内MgB2薄膜的拉曼光谱变化,采用混合物理化学沉积法在(0001)SiC衬底上制备了MgB2多晶薄膜,薄膜的晶粒尺寸约为300 nm,超导转变温度为39.3 K,对其在10~293 K之间的拉曼光谱进行了测试,测量的波数范围为20~1 200 cm-1。变温拉曼光谱的测试结果显示,在高频620 cm-1附近以及低频80和110 cm-1附近存在MgB2的拉曼峰。经分析,低频区域出现的两个拉曼峰的频率与超导能隙宽度相对应,表明MgB2的双能隙特性。考虑到MgB2中四种声子模式的拉曼活性,高频620 cm-1附近的拉曼峰应是由E2g振动模所贡献的,且随着测试温度的降低,该拉曼峰的峰位未发生明显的偏移,但半高宽显著变小,从293 K时的380.7 cm-1减小到10 K时的155 .7 cm-1,分析表明E2g声子与电子系统的非线性耦合所引起的非简谐效应可能是拉曼峰半高宽线性变小的主要原因。  相似文献   

13.
A new six intraperitoneal injection insulin-mimetic vanadyl(Ⅱ) compounds [(VD-13)(VO+2)(AA-1n)] (where (n=1~6); AA1=isoleucine, AA2=threonine, AA3=proline, AA4=phenylalanine, AA5=lysine and AA6=glutamine) were synthesized by the chemical reactions between vitamin D3 (VD3), VOSO4 and amino acids (AAn) with equal molar ratio 1∶1∶1 in neutralized media. The structures of these complexes were elucidated by spectroscopic methods like, infrared and solid reflectance spectroscopes. Magnetic moments and electronic spectra reveal square pyramid geometrical structure of the complexes. The infrared spectra assignments of these complexes revealed that the chelation towards vanadyl(Ⅳ) ions existed via deprotonation of the hydroxyl group of VD3 drug ligand and so amino acids act as bidentate ligand via N-amino and O-carboxylate groups. The anti-diabetic efficiency of these complexes were evaluated against streptozotocin induced diabetic male albino rats.  相似文献   

14.
通过水热法合成新型硅钨酸化合物[Cu(en)2(H2O)]n{[Cu(en)2] [SiW12O39.5]}n(OH)n·n(en)。化合物属于三斜晶系,P空间群,呈一维双链结构,配体与簇阴离子间的氢键构成二维层状结构,层与层之间通过游离的乙二胺(en)分子、羟基与簇阴离子间的强氢键作用连结成三维超分子。利用X射线粉末衍射、红外光谱、磁微扰及热微扰下的二维红外光谱、固体紫外可见漫反射光谱和热重分析等方法对化合物进行研究。X射线粉末衍射(XRD)显示,化合物测试谱图和单晶结构数据模拟谱图主要峰位重合,峰形基本一致,表明合成的化合物较纯。红外光谱(FTIR)显示,在1 100~700 cm-1,出现了饱和Keggin结构4个特征振动吸收峰,3 600~3 300 cm-1处νas(O-H)吸收峰由于形成氢键峰出现了宽化;5~50mT磁场变化下的2D-IR COS显示,890,800和780 cm-1处较强的磁响应峰分别为νs(W═Od),ν(W-Ob-W)和ν(W-Oc-W),这是由于磁性粒子Cu与簇阴离子上的端氧配位导致钨氧骨架伸缩振动时偶极矩随磁场发生变化;50~120 ℃热微扰2D-IR COS显示,920 cm-1处出现很强的νas(W═Od)响应峰,762 cm-1处的ν(W-Ob-W)和748 cm-1处的ν(W-Oc-W)响应峰相对较弱,验证了结构分析中簇笼上端氧形成的氢键比桥氧的氢键多,强氢键作用导致整个簇阴离子骨架对热响应敏感;固体紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)光谱表明,化合物分别在309和558 nm处出现了O→W的LMCT跃迁和Cu2+的d→d跃迁。热重分析(TGA)显示,失重过程分为3个阶段,第1阶段主要失去游离的乙二胺分子和羟基,第2阶段失去配位乙二胺和配位水,第3阶段540 ℃后,钨氧簇骨架开始坍塌。探讨不同pH条件下化合物与染料罗丹明B(RhB)的复合反应情况,实验表明强酸性条件有利于复合反应,生成紫色复合物沉淀,在pH 1时绘制RhB的标准浓度曲线,并利用紫外吸收光谱检测复合反应后试液中残余的RhB的吸光度,通过进一步计算得出RhB与化合物复合反应的最佳配比为4∶1,为去除工业废水中难以降解的有机污染物RhB提供了新的途径,显示了化合物的潜在应用前景。  相似文献   

15.
H2O和CH4在气候变化过程中起着关键作用,实时在线测量H2O和CH4浓度一直都是国内外学者研究的热点问题之一。利用1.653 μm可调谐半导体激光器作光源,结合反射率为99.997 6%的两片高反射镜组成离轴腔增强吸收光谱装置,开展了H2O和CH4的高灵敏度测量研究。离轴腔增强系统的有效吸收光程通过吸收面积-浓度关系法来标定,吸收面积-浓度关系法的可行性首先通过已知光程的光学吸收池进行验证,确定有效后用于标定离轴腔增强系统的有效光程。结果表明,基长为21 cm的离轴腔增强系统的有效吸收光程达到了8 626.3 m。当谐振腔内压力为5.06 kPa时,利用7组不同浓度的CH4标准气体(0.2~1.4 μmol·mol-1)对系统进行了线性响应标定测试,得到了CH4吸收的积分面积与浓度拟合关系曲线。系统的稳定性、可实现的最小探测灵敏度等信息通过Allan方差进行分析,结果表明系统对探测CH4的最佳平均时间为100 s,最小可探测浓度极限为7.5 nmol·mol-1;系统对探测H2O的最佳平均时间为200 s,最小可探测浓度极限为55 μmol·mol-1。对提高系统测量精度的数据处理方法也进行了分析研究,结果表明相比于多次平均方法,Kalman滤波能显著的提高测量精度,而且缩短了系统的响应时间。最后,利用搭建的离轴腔增强实验系统结合Kalman滤波数据处理方法对实际大气中CH4和H2O浓度进行了连续两天的测量,CH4每天平均的浓度分别为2.1和2.08 μmol·mol-1,H2O每天平均的浓度分别为11 515.6和11 628.6 μmol·mol-1,由此可知建立的离轴腔增强吸收光谱装置能够用于大气CH4和H2O的测量,另外建立的系统也可用于相关工业领域的高灵敏度CH4和H2O监测。  相似文献   

16.
张轶杰  唐春梅  高凤志  王成杰 《物理学报》2014,63(14):147401-147401
采用密度泛函理论中的广义梯度近似研究C6Li吸附H2O分子并将之进行分解的催化过程. 几何优化发现:Li原子最稳定的吸附位置是位于C 原子顶位上方. 研究表明,第一个H2O 分子吸附在C6Li上需要克服1.77 eV的能量势垒,然后分解为H和OH且与Li原子成键. 当吸附第二个H2O分子时,第二个H2O分子需要克服1.2 eV的能量势垒分解为H和OH,其中H与Li原子上的H原子结合成H2,OH则替代Li 原子上的H结合在Li原子上. 因此C6Li 可以作为催化剂将H2O分子进行分解得到H2. 分析可知:C6Li主要是通过Li原子与H2O之间形成的偶极矩作用来吸附H2O 分子,与C60Li12 的储氢机制类似. 研究结果可为储氢材料的制备提供一个新的思路. 关键词: 6')" href="#">C6 Li 2O')" href="#">H2O 密度泛函理论  相似文献   

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