杂多阴离子[P2Mo5O23]6-的稳定结构和电子性质DFT比较研究

运用量子化学密度泛函理论(DFT)的BP86,BP91,BLYP方法系统优化[P2Mo5O23]6-杂多阴离子几何结构,并对该杂多阴离子电子性质进行分析比较.计算结果表明:三种方法几何优化结果与实验数据均具有一致性,其中BP86方法计算结果与实验值最接近;最高占有轨道主要分布在与P原子相连的端氧和P-O-Mo键桥氧的p轨道上,最低空轨道主要集中在Mo原子的d轨道和部分O原子的p轨道上;所有Mo原子和P原子的正电荷都小于正常的氧化态,所有O原子的负电荷小于-2.     

电化学及现场光谱电化学方法研究在质子介质中混合价H_nAs_2Mo_(18)O_(62)~(6-)(n=2,4,6,8)多阴离子簇的电还原行为

以电化学及现场紫外可见近红外及现场红外光谱电化学方法对Dawson结构多阴离子簇As2 Mo18O6 -6 2在高氯酸酸化的乙腈溶液中的电还原过程进行了研究 ,结果表明 ,该多阴离子在质子介质中经历四步可逆的两电子还原反应 ,多阴离子簇的还原伴随着产物的质子化 ,质子化的位置在Mo—O—Mo桥键的桥氧上 ,由于质子化诱导极化作用使Mo =O双键还原后吸收峰蓝移且增强     

苯乙烯膦酸在锡石(100)表面吸附的密度泛函理论研究

通过单矿物浮选试验、动电位检测、浮选溶液化学计算和分子模拟技术研究苯乙烯膦酸(SPA)在锡石(100)表面上的吸附机理。研究结果表明:在pH=4,捕收剂SPA用量为100 mg/L条件下,锡石浮选回收率为76.78%。当pH=4时锡石表面荷负电,SPA一价阴离子是浮选过程中的有效成分。经过构型优化后双核单配位和双核双配位模型均形成五元螯合环,且二者最终的吸附能几乎相同。吸附后O1原子得到了电子且Sn1原子失去了电子,吸附后O1原子的态密度向低能方向移动,O1原子和Sn1原子的态密度在-10～0eV范围内非局域性同时增加。SPA一价阴离子在锡石表面的吸附是化学吸附,SPA在锡石(100)表面上的最终络合形式为双核双配位。O1原子和Sn1原子之间生成了化学键,O1原子的2p轨道以及Sn1原子的5s轨道和5p轨道中的电子参与了该化学键生成。     

电化学及现场光谱电化学方法研究在质子介质中混合价HnAs2Mo18O6-62(n=2,4,6,8)多阴离子簇的电还原行为

以电化学及现场紫外可见近红外及现场红外光谱电化学方法对Dawson结构多阴离子簇As2Mo18C^6-62在高氯酸酸化的乙腈溶液中的电还原过程进行了研究，结果表明，该多阴离子在质子介质中经历四步可逆的两电子还原反应，多阴离子簇的还原伴随着产物的质子化，质子化的位置在Mo-O-Mo桥键的桥氧上，由于质子化诱导极化作用使Mo=O双键还原后吸收峰蓝移且增强。     

α-K_3H_2SiW_9Mo_2VO_(40)·6H_2O的晶体结构

采用水溶液中酸化法,制得α-九钨二钼一钒硅酸钾晶体(α-K_3H_2SiW_9Mo_2VO_(40)·6H_2O).该晶体属六方晶系,空间群为P6_2,晶胞参数为:a=b=19.014A,c=12.459A,v=3902.13A~3,z=3,Dc=3.64g/cm~3.晶体内含有分立的α-SiW_9Mo_2VO_(40)~(5-)阴离子,其形状,大小类同于α-SiW_(12)O_(40)~(4-),后者的三个W原子为二个Mo原子和一个V原子取代.金属原子在十二个位置上无序分布.三个K原子和六个结晶水的位置得到确定.整个晶体构型与α-K_3H_2SiW_(11)VO_(40)·6H_2O十分相似,只有一个K原子的位置不同.     

非晶态TiO_2-SiO_2网络缺陷和Ti配位结构的ESR研究

在SiO_2中掺杂其它原子会导致熔石英SiO_4四面体网络部分破坏,形成缺陷。主要缺陷有非桥氧,E′心和过氧基。非桥氧为仅与一个Si原子(或Ti原子)成单键的O原子。E′心为与三氧配位的Si原子。剩余一个未配对的印杂化电子形成悬键轨道。过氧基则为游离氧被非桥氧俘获,或非桥氧彼此俘获而形成的。这三种缺陷各有一个未配对电子,因而具有     

M(CO)_4(Mic)_2(M=Cr,Mo,W)发光性质的理论研究

用二阶微扰方法(MP2)和单组态相互作用方法(CIS)方法优化了M(CO)_4(Mic)_2(M=Cr,Mo,W)的基态和激发态的几何结构,并用含时密度泛函方法(TD-DFT)计算了M(CO)_4(Mic)_2(M=Cr,Mo,W)的光谱.结果表明:在激发态,金属原子与相邻原子间的键相对基态减弱;Cr(CO)_4(Mic)_2的最低能量磷光光谱为773.1nm,主要归结为伴有CO(p)→Cr(d)跃迁(LMCT)的Mic(p)→Cr(d)(LMCT)跃迁;Mo(CO)_4(Mic)_2的最低能量磷光光谱为639.3nm,主要归结为伴有Mic-other(p)→Mo(d)跃迁(LMCT)的Mic-other(p)→O(p)跃迁(ILCT);W(CO)_4(Mic)_2的磷光光谱为640.5nm,主要归结为伴有Mic-other(p)→W(d)跃迁(LMCT)的Micother(p)→O(p)跃迁(ILCT);Mo和W配合物的发光跃迁属性表现出相似性,但与Cr配合物存在明显差异.由于Cr原子与相邻原子的相互作用明显强于Mo和W原子,所以Cr原子对配合物跃迁的贡献较Mo和W的更大.     

一维多酸-有机配位聚合物{[Cu(en)2(H2O)][Cu(en)2(H2O)PW3ⅤW9ⅥO40Cu(en)2]·9H2O}n的合成、性质与结构

用水热技术合成了一维锯齿链状多酸-有机配位聚合物{[Cu(en)2(H2O)][Cu(en)2(H2O)-PWⅤ3WⅥ9O40Cu(en)2].9H2O}n,用元素分析、X射线单晶衍射、IR、UV-vis、FS、cv和TG-DTA对其进行了表征.聚合物由有机金属配阳离子[Cu(en)2]2 桥联两个相邻的Keggin结构杂多阴离子[PWV3WV9IO40]6-,构成了一维锯齿链状聚合物.荧光光谱研究发现,标题化合物具有较好的光致发光性.循环伏安测定表明,标题化合物阴离子在pH=1.0的水溶液中存在3步氧化还原过程.TG-DTA结果表明聚合物中杂多阴离子在596.4℃时发生了分解.     

含钼、钨和钒的Keggin结构杂多酸荷移配合物的合成与表征

合成了 2个Keggin结构混合多阴离子的喹啉电荷转移配合物 .经元素分析和热重分析 ,确定了其元素构成和配合物的分子组成 .并对其进行了IR ,UV ,DRUV Vis,XPS和ESR表征 .结果表明 ,在受体多酸和给体喹啉之间存在较强的相互作用并发生了电子转移 ,(C9H7N) 4 H3 PMo6W6O40 ·9H2 O中Mo+ 6为电子受体并被部分还原为Mo+ 5,而 (C9H7N) 5 5H5PMo1 0V2 O40 ·5 5H2 O·CH3 CN中V+ 5为电子受体并被部分还原为V+ 4 ,2种电荷转移配合物中杂多阴离子都仍然保持Keggin结构     

S掺杂锐钛矿TiO_2电子结构的第一性原理研究

对完整锐钛矿TiO2晶体及S掺杂锐钛矿TiO2晶体电子结构进行了基于密度泛函理论的第一性原理研究.通过对能带、态密度的分析,发现在S掺杂后,O原子,S原子与Ti原子在导带区发生了强烈的相互关联作用,致使Ti原子3d轨道上的电子向S原子的3p轨道,O原子的2p轨道移动,使得导带向低能区移动,从而使TiO2的禁带宽度变小,吸收边红移.从而揭示了S掺杂导致锐钛矿TiO2晶体禁带宽度变小的机理.理论计算与实验结果基本相符.     

电荷转移盐BEST2[Fe(CN)5 NO]电磁性质的研究

本文采用从头计算方法并利用GGA近似，研究了电荷转移盐BEST2[Fe(CN)5NO]的电磁性质，理论计算的结果显示该电荷转移盐具有磁性和电导共存的性质，我们发现氧的2p轨道、氮的2p轨道、铁原子的t2g轨道、硒的2p轨道和硫的2p轨道的π电子提供了电导的性质，而磁性主要来源于配位体[Fe(CN)5NO]^2-阴离子，铁原子t2g轨道上的π电子、氰基基团、局域在氮氧自由基上的未成对的电子提供了磁性，我们的理论结果与实验十分相符。     

离子型配合物[Zn(phen)2(H2O)2][NbOF5]的合成、结构、热分析和理论计算

目的研究在铌-过渡金属混合配合物中,阴离子[NbOF5]2-所起的作用和其电子结构。方法采用水热法合成配合物[Zn(phen)2(H2O)2][NbOF5],通过单晶X射线衍射测定其结构,对配合物进行元素分析、红外、紫外可见和热重表征。在实验的基础上,采用Gaussian-03w和DV-Xα对配合物和阴离子进行全几何优化和后续计算。结果Nb和Zn离子均处于畸变的八面体配位环境。O3和F5带的负电荷最多,但O3和F5并未充当桥联原子。结论阴离子[NbOF5]2-具有起桥联作用的内因,但能否桥联还与反应介质及其用量有关。     

有机-无机复合物[Zn(C10H8N2)3][HPMo12O40（VO）2]的合成、晶体结构及性能研究

通过水热法合成了一种新型的有机-无机复合物[Zn(C10H8N2)3][HPMo12O40(VO)2],用X-射线单晶衍射技术及红外光谱对其结构进行了表征,并探讨了该复合物在仲辛醇选择性氧化制己酸中的催化活性.实验结果表明,该复合物是由1个金属有机配离子[Zn(C10H8N2)3]2+和1个多金属氧酸阴离子[HPMo12O40(VO)2]2-构成的,二者之间通过静电引力结合,该复合物对仲辛醇氧化制己酸具有较高的催化活性.     

SrMoO4的电子结构和光学特性

用第一性原理对SrMoO4化合物第一次进行了电子结构与光学性质的理论研究．发现SrMoO4有一个3．59eV直接带隙．Mo原子的d轨道和O原子的p轨道之间的杂化形成了SrMoO4^2-阴离子．基于电子能带结构对介电函数的虚部进行了解释，并对SrMoO4的反射系数、吸收系数、能量损失系数、折射系数和湮灭系数等光学性质进行了研究．     

2,2-二羟甲基丁醛的结构和性质的理论研究

采用DMol³程序对2,2-二羟甲基丁醛(DMB)的结构和性质(振动频率、热力学、反应活性及稳定性)进行了理论研究。得到了分子的几何构型和各原子上的电荷分布以及前沿分子轨道能级。计算结果表明：DMB分子容易得到电子,且醛基上的碳原子是亲核反应的作用点。     

系列TEMPO衍生物失电子特性的理论研究

采用密度泛函方法在(U)B3LYP/6-31G(d,p)水平上对2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)及其衍生物共12个分子在真空与乙腈中失电子前后的属性进行了量化计算研究.结果表明:不同取代基对次高占据轨道与最低空轨道有明显影响,次高占据轨道的不同情形对分子单电子最高占据轨道(SOMO)中电子的失去与获得产生影响;但各物质的单电子最高占据轨道相似,失电子后这一轨道的组成仍基本保持不变.将自由基分子按取代基连接原子(即按O,N,C)的不同进行分组后,每组内随着取代基吸电子能力的降低:O1,N2上的自旋密度趋于一致,N2的正电荷布居增加,O1的负电荷布居增加,O1—N2键长呈增加趋势,SOMO能量呈升高趋势.失电子后O1—N2键长呈明显的双键特征,超过一半的正电荷增加在了O1,N2上.分析4个以TEMPO及其衍生物作还原介质的染料敏化太阳能电池的开路电压的实验数据发现:开路电压与SOMO能量和电离能呈很好的线性关系.     

无机骨架和哌嗪客体构成的有机-无机杂化物的合成和结构研究

利用常温水溶液合成方法,采用过渡金属钴离子为桥连原子制得1种具有三维无机骨架结构的化合物(Hpip)2[{Co(H2O)4}4(H2W12O42)].10H2O(pip=piperazine).采用元素分析、红外光谱、热重分析和X射线单晶衍射技术对化合物进行了表征.晶体结构分析表明:[H2W12O42]10-为8齿配体,它的8个端氧原子与8个Co2+进行了配位,钴离子桥连2个[H2W12O42]10-阴离子,形成3D无机骨架;哌嗪分子和结晶水作为客体填充在孔道中,客体与骨架之间存在着大量的氢键.     

二正丁基锡羧酸酯的合成、晶体结构及杀菌活性研究

在苯溶液中,将2-苯甲酰基苯甲酸与二正丁基氧化锡进行脱水反应,获得新型二正丁基锡羧酸酯.采用元素分析、1H NMR和红外及晶体结构测定等手段对其进行了结构表征.结果表明:4个Sn原子均为五配位,构成以Sn原子为中心的扭曲三角双锥构型,3个双锡氧环构成具有对称二聚体结构;中心环[Sn2O2]通过O原子与两个环外Sn原子相连,双齿配体羧基的两个O原子分别与环内和环外Sn原子配位,每个环外Sn原子还与羧基形成单齿配位.并采用扩散法研究了其杀菌活性.     

典型轴手性D分子F被H取代的衍生物结构特性的理论研究

使用密度泛函理论的b3lyp方法,在b3lyp/6-31+g(d,p)理论水平上对D分子手性对映体D1的F被H取代的几种衍生物结构、红外振动频率、分子前线轨道进行了理论研究.结果表明:它们的解离产物及手型转变机制会不同;三种衍生物分子的HOMO和LUMO轨道,主要来源于骨架C原子p电子的贡献,F原子的p电子和手性C原子所在环上的H的s电子对前线分子轨道有很小的贡献.     

基于Keggin型同多钨酸盐稀土配合物的合成、晶体结构与表征

以Ln(NO_3)_3(Ln=Ce~(3+),Pr~(3+),Sm~(3+))、3,5-吡啶二甲酸和[H2W12O40]6-多阴离子为原料,用常规水溶液合成方法合成3个同构化合物,并用X射线单晶衍射对其结构进行表征.结果表明:[H2W12O40]6-多阴离子通过Ln—O键和Ln3+相连,形成了一维双链结构;Ln3+与吡啶二甲酸阴离子相连,Ln3+与有机配体阴离子相连,形成"方波"字形链;最终"方波"字形链与稀土-多阴离子双链相连,形成二维结构.