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铝-8-羟基喹啉配合物静态结构和动态水交换的密度泛函理论研究 被引量：3
1
作者 金晶 董绍楠 +2 位作者 侯晓霞 张婧 毕树平 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1125-1133,共9页
采用密度泛函理论(DFT)量子化学计算方法对铝-8-羟基喹啉配合物(Al-8-Hq)的静态结构以及水交换反应进行了研究,系统地开展了以下工作:(1)采用GP-PCM(气相模型并考虑本体溶剂效应)在B3LYP6-311+G(d,p)水平优化了Al-8-Hq溶液中可能存在的... 采用密度泛函理论(DFT)量子化学计算方法对铝-8-羟基喹啉配合物(Al-8-Hq)的静态结构以及水交换反应进行了研究,系统地开展了以下工作:(1)采用GP-PCM(气相模型并考虑本体溶剂效应)在B3LYP6-311+G(d,p)水平优化了Al-8-Hq溶液中可能存在的8种构型,获得了相应的静态结构参数、NPA电荷和能量;(2)采用GIAO方法在HF 6-311+G(d,p)水平下计算了1∶3配合物的27Al NMR化学位移,结果表明采用HF的GP-PCM模型化学位移计算值与实验值一致;(3)通过模拟1∶1/1∶2配合物8个不同位点的动态水交换反应,探讨了水交换反应机制并预测了水交换反应速率.本研究有助于从原子层面加深对Al-8-Hq配合物形态结构以及水交换反应动力学过程的理解和认识. 展开更多
关键词 铝 8-羟基喹啉(8-Hq) 静态结构 水交换反应 密度泛函理论(DFT)
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“平面型”十三聚合铝形态水交换反应的密度泛函研究 被引量：1
2
作者 金晓艳 严喻 +2 位作者 杨文静 唐杰 毕树平 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1123-1128,共6页
采用密度泛函DFT量子化学计算,初步探讨了"平面型"十三聚合铝(F-Al13)的水交换反应.在B3LYP/6-31G水平下模拟了气相体系中全水合F-Al1153+与脱质子形态(F-Al913+和F-Al313+)中η-OH2(1)键合水位点的水交换反应;比较了F-Al13和... 采用密度泛函DFT量子化学计算,初步探讨了"平面型"十三聚合铝(F-Al13)的水交换反应.在B3LYP/6-31G水平下模拟了气相体系中全水合F-Al1153+与脱质子形态(F-Al913+和F-Al313+)中η-OH2(1)键合水位点的水交换反应;比较了F-Al13和K-Al13两种不同十三聚合铝形态的水交换反应特点;讨论了不同铝形态(二聚铝Al2、三聚铝Al3、Al6六元环以及Al7Anderson内核等)水交换反应研究对于阐明F-Al13形成机制的重要意义. 展开更多
关键词 “平面型”十三聚合铝 水交换反应 密度泛函理论DFT
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水溶液中Al^(3+)第三水化层对Al(H_2O)_6^(3+)水交换特性影响的密度泛函理论研究 被引量：1
3
作者 侯晓霞 董绍楠 +1 位作者 张婧 毕树平 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期246-253,共8页
针对水溶液中铝离子第三水化层(hydration shell)对Al(H_2O)^(3+)_6动态水交换反应特性的影响,本文采用密度泛函理论(Density functional theory,DFT)在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平上进行了研究.探讨了第三水化层对第一到第二水化层水... 针对水溶液中铝离子第三水化层(hydration shell)对Al(H_2O)^(3+)_6动态水交换反应特性的影响,本文采用密度泛函理论(Density functional theory,DFT)在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平上进行了研究.探讨了第三水化层对第一到第二水化层水交换反应速率常数k^(1-2)_(ex)以及第二到三水化层水交换反应速率常数k^(2-3)_(ex)的影响.研究结果表明,在第三水化层添加不同数目水分子时相应于k^(1-2)_(ex)和k^(2-3)_(ex)的活化能垒变化均不大,表明第三水化层对水交换反应速率常数k^(1-2)_(ex)和k^(2-3)_(ex)影响不大,采用第二水化层就可以较好处理Al(H_2O)^(3+)_6的真实溶剂效应. 展开更多
关键词 Al(H2O)6^3+ 水交换反应 密度泛函理论(DFT) 第三水化层
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密度泛函理论方法研究铝-麦芽酚配合物的形态结构与水交换反应 被引量：1
4
作者 张婧 董绍楠 +1 位作者 侯晓霞 毕树平 《生态毒理学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期261-272,共12页
在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平下采用密度泛函理论方法系统开展了以下工作:(1)优化得到1∶1、1∶2和1∶3铝-麦芽酚配合物10种可能构型的静态结构、NPA电荷以及能量参数,计算得到Al(ma)3配合物4种异构体的核磁共振、紫外和红外等光谱学... 在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平下采用密度泛函理论方法系统开展了以下工作:(1)优化得到1∶1、1∶2和1∶3铝-麦芽酚配合物10种可能构型的静态结构、NPA电荷以及能量参数,计算得到Al(ma)3配合物4种异构体的核磁共振、紫外和红外等光谱学数据并与文献实验值比较,证明本文采用的计算方法和模型适用于铝-麦芽酚体系的研究;(2)模拟1∶1和1∶2铝-麦芽酚配合物9种可能位点的水交换反应,其中3个位点计算得到的水交换反应速率对数log kex(s-1)分别为2.4(Al(ma)(H2O)2+4(cis to ma))、2.6(cis-Al(ma)2(H2O)+2(I))和3.0(trans-Al(ma)2(H2O)+2(I)),与实验值2.5(Al(ma)2+)和3.3(Al(ma)+2)相符,说明相应位点为反应活性位点;(3)探讨铝-麦芽酚配合物毒性与其形态结构之间的相关机制。 展开更多
关键词 铝-麦芽酚配合物 密度泛函理论 铝形态结构 水交换反应 致毒机制
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铝-草酸和铝-麦芽酚手性配合物特性的密度泛函理论研究
5
作者 刘丽 张婧 +2 位作者 董绍楠 章福平 毕树平 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1928-1939,共12页
手性物质广泛存在于环境和生物体中,探讨环境体系中手性金属-有机配合物特性具有重要科学意义.本文采用密度泛函理论(DFT)结合团簇模型(CM)的量子化学计算方法,在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平下,以铝-草酸和铝-麦芽酚为典型实例,研究手性... 手性物质广泛存在于环境和生物体中,探讨环境体系中手性金属-有机配合物特性具有重要科学意义.本文采用密度泛函理论(DFT)结合团簇模型(CM)的量子化学计算方法,在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平下,以铝-草酸和铝-麦芽酚为典型实例,研究手性"铝-有机配合物"的动静态性质,系统地开展了以下工作:(1)优化得到了1对铝-草酸和3对铝-麦芽酚手性配合物,并通过静态结构参数、能量参数和谱学性质分析了手性配合物之间的差异;(2)模拟了手性配合物可能存在的10条水交换反应路径,对比了手性配合物水交换反应速率常数;(3)通过Berny方法得到了铝-草酸手性配合物异构体构型转化的动态反应路径,并计算了对映体构型转化的活化能.结果表明,手性对映体具有基本相同的静态结构和能量特征,但偶极矩存在明显差异;溶剂效应对手性对映体静态结构特征、偶极矩和动态水交换反应速率均有影响;手性对映体之间可发生构型相互转化从而改变对映体所占比例. 展开更多
关键词 手性“铝-有机配合物” 水交换反应 构型转化 密度泛函理论
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应用ABEEMσπ极化力场对Zn^(2+)水溶液配位微结构和水交换反应进行分子动力学模拟研究
6
作者 赫兰兰 郭宇 +3 位作者 赵健 姜新蕊 杨忠志 赵东霞 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2921-2931,共11页
应用ABEEMσπ极化力场,对Zn^(2+)水溶液体系进行分子动力学模拟,探讨Zn^(2+)的配位微结构和配体水交换反应。水分子模型采用ABEEM-7P精细水模型。模拟后对体系结构、电荷及动力学性质进行细致分析。结构分析表明,平衡体系中Zn^(2+)的... 应用ABEEMσπ极化力场,对Zn^(2+)水溶液体系进行分子动力学模拟,探讨Zn^(2+)的配位微结构和配体水交换反应。水分子模型采用ABEEM-7P精细水模型。模拟后对体系结构、电荷及动力学性质进行细致分析。结构分析表明,平衡体系中Zn^(2+)的第一层配位数为6,这与实验值是一致的。水交换反应过程中,溶剂水由O―Zn―O角分线斜上(下)方进攻Zn^(2+),配位水由O―Zn―O角分线斜下(上)方逐渐远离。极化力场模拟时Zn^(2+)与交换水间的距离变化波动较大,而固定电荷力场的波动较小。模拟发现,极化力场的径向分布函数能精细地展示第二、三层配体的配位微结构,第二配位层存在靠近Zn^(2+)的亚壳层,能与第一水合层发生水交换反应,充分体现了Zn^(2+)的极化效应。本文阐明了水交换反应中,Zn^(2+)位点电荷与交换水中氧原子孤对电子位点电荷的规律性变化,从电荷的角度解释了水交换反应的合理性。ABEEMσπ极化力场模拟Zn^(2+)水溶液获得第一水合层的平均配位驻留时间为2.0×10-9s,在实验值范围内,说明ABEEMσπ极化力场可以合理地模拟Zn^(2+)水溶液体系。 展开更多
关键词 ABEEMσπ极化力场 分子动力学模拟 水交换反应 径向分布函数 电荷分析 平均配位驻留时间
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“温度-压力-溶剂”对Al(H_2O)_6^(3+)动态水交换反应影响的密度泛函理论研究
7
作者 张婧 董绍楠 +2 位作者 侯晓霞 袁晓涵 毕树平 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1179-1185,共7页
采用密度泛函理论(DFT)对不同温度、压力和溶剂条件下的Al(H_2O)_6^(3+)水交换反应进行了研究,系统地开展了以下工作:(1)采用超分子-极化连续模型在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平下优化得到Al(H_2O)_6^(3+)水交换反应的路径,在优化构型的... 采用密度泛函理论(DFT)对不同温度、压力和溶剂条件下的Al(H_2O)_6^(3+)水交换反应进行了研究,系统地开展了以下工作:(1)采用超分子-极化连续模型在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平下优化得到Al(H_2O)_6^(3+)水交换反应的路径,在优化构型的基础上计算得到5组温度(278—358 K)条件下相应的水交换反应速率常数kex,结果表明温度升高促进了Al(H_2O)_6^(3+)水交换反应的进行;(2)计算得到5组压力(0.4—1.2 atm)条件下Al(H_2O)_6^(3+)水交换反应的kex,研究表明在该地表水中常压范围内的压力变化对kex没有影响;(3)在极化连续模型下进行单点能计算时分别选择水、乙腈、乙醇、苯和四氯化碳等5种不同的主体溶剂,计算不同溶剂中Al(H_2O)_6^(3+)水交换反应的kex,结果表明非极性溶剂中反应的活化Gibbs自由能较低,水交换速率加快.本文为不同环境条件下Al(H_2O)_6^(3+)水交换反应的研究提供了有用参考. 展开更多
关键词 Al(H2O)^63+水交换反应 密度泛函理论 温度 压力 溶剂
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微波辐射下LaNaY沸石的水热交换反应 被引量：14
8
作者 矫庆泽 郭金福 +1 位作者 毛丽秋 蒋大振 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 1994年第3期84-85,共2页
报道微波辐射应用于ＮａＹ沸石与Ｌａ（ＮＯ＿３）＿３溶液的离子交换反应，结果表明微波辐射可提高Ｌａ￣＋的交换度，缩短交换时间。
关键词 沸石 微波辐射 LaNaY 水热交换反应
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PTFE含量对Pt/C/PTFE疏水催化剂氢水液相催化交换性能的影响 被引量：5
9
作者 胡胜 肖成建 +4 位作者 朱祖良 罗顺忠 王和义 罗阳明 王昌斌 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期527-532,共6页
研究采用液相还原法制备10%Pt/C催化剂,再将其与PTFE一起负载于多孔金属载体,制备Pt/ C/PTFE疏水催化剂。用XRD表征Pt/C催化剂上Pt晶相结构和粒径大小,Pt粒子平均粒径为3.1nm;SEM表征PTFE与Pt/C催化剂的分散状态,二者基本混合均匀,局部... 研究采用液相还原法制备10%Pt/C催化剂,再将其与PTFE一起负载于多孔金属载体,制备Pt/ C/PTFE疏水催化剂。用XRD表征Pt/C催化剂上Pt晶相结构和粒径大小,Pt粒子平均粒径为3.1nm;SEM表征PTFE与Pt/C催化剂的分散状态,二者基本混合均匀,局部地方有因未均匀分散而形成的PTFE膜。由于催化剂疏水性不够,PTFE与Pt/C质量比为0.5∶1时,Pt/C/PTFE催化剂活性较低,比例增至1∶1,催化剂活性明显增加,而继续增加PTFE比例,有更多的Pt活性位被包覆在PTFE中,同时催化剂内扩散效应增加,催化剂活性又逐渐降低。对多孔金属载体预处理,PTFE与Pt/C质量比为0.5∶1时,Pt/C/PTFE催化剂活性增加,而比例升为1∶1时,催化剂活性降低。 展开更多
关键词 PTFE 疏水催化剂 Pt/C/PTFE 氢水液相交换反应 氢同位素分离
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氢-水液相催化交换法脱氚 被引量：3
10
作者 李俊华 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2001年第1期91-96,共6页
对疏水催化剂的设计与制备方法及氢 水液相交换反应过程进行了讨论 ,并概要评述了以常温氢 水催化交换法进行重水脱氚的液相催化交换 (LPCE)及其联合电解的催化交换 (CECE)工艺流程。
关键词 疏水催化剂 重水脱氚 氢-水液相交换反应 重水堆 氢同位素 分离 催化交换工艺
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