重元素M（錳，鑭）體系的第一性原理計(jì)算及光譜表征.pdf

1、隨著溶液理論研究的進(jìn)一步深入，溶液化學(xué)的研究引起人們廣泛的興趣。從分子水平研究溶液的性質(zhì)例如分子間弱相互作用，離子溶劑化現(xiàn)象和配位型化合物的微觀(guān)結(jié)構(gòu)等，對(duì)現(xiàn)代生物化學(xué)發(fā)展具有重大的指導(dǎo)意義，它將有助于水溶液和生物環(huán)境中離子運(yùn)動(dòng)控制的研究，以及配位型化合物在材料科學(xué)和生命科學(xué)上的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)等。
　　本文在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，以研究含重元素溶液體系為背景，通過(guò)采用第一性原理計(jì)算及光譜驗(yàn)證的手段，對(duì)不同體系鹽溶液溶劑化情況進(jìn)行研究。本

2、文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.利用四種不同的能量密度泛函對(duì)甲醇分子、[Mn(CH3OH)4]2+、[La(CH3OH)4]3+進(jìn)行模擬計(jì)算，選擇出更為適合計(jì)算含重元素(Mn，La)體系的泛函方法。采用超分子自組裝的方法對(duì)鈣離子和氯化鈣分子的溶劑化過(guò)程進(jìn)行了模擬計(jì)算，得到了溶液中可能存在的配位型化合物構(gòu)型，理論上分析了鈣離子的最大溶劑化數(shù)及陰離子對(duì)金屬離子溶劑化數(shù)的影響。
　　2.針對(duì)錳離子在乙醇溶液中的溶劑化過(guò)程，采用自組裝

3、方法，通過(guò)量子化學(xué)手段對(duì)其進(jìn)行模擬計(jì)算，同時(shí)測(cè)定較低濃度下的氯化亞錳/乙醇溶液的分子熒光光譜，理論計(jì)算從熱力學(xué)的角度證實(shí)了溶劑化過(guò)程的存在，并分析了溶劑化效應(yīng)對(duì)錳離子及乙醇分子的影響，解釋了光譜圖譜峰強(qiáng)度增加和紅移的原因。
　　3.利用TPSSTPSS泛函方法，采用形狀一致贋勢(shì)對(duì)鑭離子在甲醇中的溶劑化過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化模擬，并利用分子熒光光譜法對(duì)氯化鑭/甲醇溶液的熒光光譜進(jìn)行了測(cè)定，通過(guò)理論模擬得到溶劑化過(guò)程中所形成的鑭-甲醇配位型化合