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水溶液中……配合物结构和性质的DFT研究

百纳文秘网  发布于:2021-06-11 08:00:18  分类: 演讲致辞 手机版

摘要采用密度泛函B3LYP方法,对水溶液中四面体配合物[Zn (NH3)m(H2O)n]2+(m+n=4) 结构和性质进行研究.在优化几何构型基础上,计算其最稳定构象的结合能及振动频率.结果表明:随着H2O逐渐被NH3取代,配合物中的Zn2+电荷主要转移到取代H2O的NH3中的H上;ZnO键和ZnN键的键长逐渐增加,ZnO键长始终大于ZnN键长;随着m增大,配合物结合能变大; NH3数目的增加将导致ZnO和ZnN振动向低频方向移动,而OH键和NH键的各种振动谱线则会缓慢蓝移.

关键词密度泛函;电荷分布;结合能;振动频率

中图分类号TF111文献标识码A文章编号10002537(2014)04003804

“氨浸萃取酸性电积”工艺[13]因具有可处理原料范围广,净化负担小,工艺流程短,环境污染小等优点而越来越多得受到人们的青睐.但该工艺用于锌湿法冶金体系时,由于其锌萃取率不高,限制了整个工艺在锌冶金中的发展.因此,氨浸体系中关于锌萃取机理的研究显得至关重要,而了解氨浸溶液中的物种结构及其性质是研究其萃取机理的基础.

目前对氨性溶液中Zn(II)NH3H2O配合物种类、结构和性质的研究还十分有限.胡久刚等[4]采用XANES光谱和EXAFS光谱等检测技术,发现低pH值下Zn(II)NH3H2O体系中配位结构为八面体的六配位结构和四面体的四配位构型,随着pH值增加,八面体构型的锌物种的相对含量急剧减少;EXAFS光谱拟合结果显示,ZnO键长和ZnN键长分别为2.08±0.02 和2.03±0.02 .在采用量子化学理论方法研究方面,Fatmi等[510]通过QM/MM MD方法对几种不同的Zn(II)NH3H2O配合物的结构及其动力学性质进行了探究,但已研究的四配位结构仅有 [Zn(NH3)4]2+.因此,研究不同四配位[Zn (NH3)m(H2O)n]2+(m+n=4)配合物的结构特征,可了解氨浸溶液中的物种结构及其性质,从而为进一步探究氨性溶液中二价锌离子的萃取机理提供理论基础.

1计算方法

2结果与讨论

2.1NBO布居分析

2.2几何构型

2.3结合能

2.4振动频率

3结论

参考文献:

[1]〖ZK(#〗CHEN Q, LI L, BAI L, et al. Synergistic extraction of zinc from ammoniacal ammonia sulfate solution by a mixture of a sterically hindered βdiketone and trinoctylphosphine oxide(TOPO)[J]. Hydrometallurgy, 2010,105(34): 201206.

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