酸性橙Ⅱ水滑石插层结构的实验与理论研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:dartal_1999
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文从实验表征和理论计算两个方面研究了酸性橙Ⅱ插层水滑石的结构及性质。实验上通过合成和表征揭示样品的插层结构、红外吸收及热稳定性,理论上基于量子化学的密度泛函理论构建酸性橙Ⅱ插层水滑石的主.客体及客-客体相互作用模型,并且提出分子碎片组合计算的策略来研究酸性橙Ⅱ插层水滑石体系的电子结构。使用共沉淀法制备了酸性橙Ⅱ插层水滑石,其XRD谱图说明样品具有水滑石类材料规则的层状结构,容纳阴离子的层间通道高度约为1.79nm,可见酸性橙Ⅱ阴离子已成功插入层间;红外光谱表征显示样品同时具有酸性橙Ⅱ阴离子及Mg/Al层板的特征吸收峰,进一步确定了插层反应的成功;样品的TG-DTA曲线显示出插入层间后酸性橙Ⅱ阴离子的热稳定性比原先提高了近130℃。使用B3LYP和B3PW91方法,在LANL2DZ、6-31G(d,p)及6-311++G(d,p)级别上计算了Mg/Al层板单元、酸性橙Ⅱ阴离子的电子结构,并建模得到酸性橙Ⅱ-Mg/Al层板的主-客体相互作用体系的稳定结构,分析表明在能量及前线分子轨道分布方面都有利于阴离子与层板的相互结合。结合酸性橙Ⅱ阴离子的尺寸,可以推测其在水滑石层间为垂直交叉梳状排列。将层间客体的相互作用模型化为酸性橙Ⅱ的聚集行为加以研究,为排除静电斥力等不利因素的影响,在磺酸根部分引入一个质子平衡其负电荷。在B3LYP/6-31G(d,p)计算级别上分别优化得到一个偶氮式及腙式的平行位移式芳环堆积二聚体的稳定构型,它们能很好地反映水滑石层间酸性橙Ⅱ阴离子的聚集状态。在酸性橙Ⅱ插层水滑石的主-客体及客-客体作用研究基础上,提出使用量子化学方法构建复杂大体系结构模型的分子碎片组合计算策略。将其应用于酸性橙Ⅱ插层水滑石中,使用B3LYP/6-31G(d,p)水平上酸性橙Ⅱ-Mg/Al层板和酸性橙Ⅱ二聚体这两个分子碎片的计算结果,通过分子碎片之间的紧密联系,组合得到酸性橙Ⅱ插层水滑石体系的结构模型,理论上的层间距为2.25~2.26 nm,与实验测定值十分接近。这种分子碎片组合计算策略还可能推广到其他双层插层的层状超分子化合物的研究中去。
其他文献
本论文以钨磷酸盐的多金属氧酸盐簇为基本建筑单元构筑新型的多金属氧酸盐高核化合物,研究了这类化合物的合成条件及规律,并初步探索了影响这类化合物结构的因素。采用常温培
在小学英语口语教学中,可以结合新媒体时代的发展特点和多模态语篇材料的丰富资源,开展更有创造性的语言学习活动。倡导学生通过细致读图、合作探究、交流分享等方式大胆进行
本论文利用饱和的Keggin、Dawson等结构多金属氧酸盐簇为基本建筑单元,通过铜、镍、锌等过渡金属——有机胺化合物的修饰或桥连,构筑新型的多金属氧酸盐化合物,研究这类化合
自C60和C70被发现以来,以C60为代表的富勒烯家族迅速成为当今科学界的一个研究热点。富勒烯,尤其是内嵌富勒烯的产率特别低,这使得理论研究在富勒烯的研究中显得十分重要。随着
目的建立微乳薄层色谱法鉴别桑叶桑枝中活性成分的方法。方法 85%乙醇为溶剂,超声提取桑叶、桑枝中的活性成分。以聚酰胺薄膜作为固定相,微乳液为流动相,对桑叶桑枝中的活性
以NI公司的LabVIEW编程系统为程序的开发平台,并结合其视觉处理软件包IMAQ Vision和NI VisionAssistant,对水果图像进行采集和处理。根据水果图像的特征,采用的算法包括图像
文章通过问卷调查的方式,以什刹海地区为例,研究游客对历史街区传统民俗文化旅游符号凝视。研究结果表明,游客凝视什刹海历史街区传统民俗文化旅游符号元素主要有胡同、四合
目的评价应用大直径陶瓷/陶瓷股骨头人工全髋关节置换术治疗股骨头缺血坏死的临床疗效。方法回顾性分析本组3年内收治的23例股骨头缺血坏死患者实施单侧大直径陶瓷/陶瓷股骨
使用林地可行性报告编制的内业数据统计繁琐,工作量大,容易出错,工程技术人员迫切需要既能够提高统计速度,方便数据修改,又能够有效避免统计数据出错的数据统计软件.作者在分