国家自然科学基金(21177054)
- 作品数：13 被引量：9H指数：2
- 相关作者：毕树平张婧侯晓霞金晶常方更多>>
- 相关机构：南京大学阜阳师范学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金安徽省高等学校优秀青年人才基金更多>>
- 相关领域：理学环境科学与工程机械工程天文地球更多>>
- Al-Ferron配合物微观结构和形成机制的密度泛函理论研究（英文）
- 2016年
- Al-Ferron配合物的形成是Ferron逐时比色法准确测定聚合氯化铝溶液中铝形态的重要过程,但Al-Ferron配合物的微观结构特性却一直没有被系统地研究。采用密度泛函理论(DFT)计算了Al-Ferron配合物在水溶液中可能存在的八种构型,充分证明了Al-Ferron配合物形态的复杂性。通过比较所有1∶1,1∶2和1∶3配合物的能量,推论出Al-Ferron配合物稳定构型的形成路径。
- 金晶张婧董绍楠侯晓辖毕树平
- “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
- 2013年
- 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.
- 金晓艳严喻杨文静唐杰毕树平
- 显色剂Ferron用量对纯单核铝溶液中Al^(3+)浓度准确测定的影响
- 2019年
- 显色剂用量[Ferron]对铝浓度和铝形态的准确测量有显著影响,然而该问题未被人们充分认识,不同课题组的研究人员在Al-Ferron体系测定时使用的Ferron浓度各不相同,造成所得的摩尔吸光系数ε存在明显差异,进而影响对聚合氯化铝溶液中铝形态的准确测量。本文对该问题进行了全面系统地研究,结果表明:纯单核铝溶液中ε随Ferron浓度的增加而呈指数型增加,直至[Ferron]达到2.0×10^(-3) mol/L时ε达到最大平台值并可视为常数。[Ferron]的适宜范围为2.0×10^(-3)～3.0×10^(-3) mol/L,该文选择[Ferron]的最佳用量为2.0×10^(-3) mol/L,此时可获得最准确、灵敏的分析结果。
- 金晶常方张振江毕树平
- 铝-甲基丙二酸静态结构和NMR的密度泛函理论研究
- 2018年
- 自然界中广泛存在的低分子量有机酸对环境中铝离子的生物化学和地球化学均有重要影响:一方面,有机酸小分子与土壤溶液中的Al^(3+)络合会降低游离态Al^(3+)毒性;另一方面,溶液中有机酸与Al^(3+)的配位会改变铝形态的溶解、转化和迁移过程。在Gaussian 03程序包中,采用密度泛函理论(DFT)和超分子-极化连续模型(GP-SM-PCM)模拟了溶液中铝-甲基丙二酸(Al-mMal)的静态结构,并计算了NMR化学位移。在B3LYP/6-311+G(d,p)水平下优化构型的NMR化学位移值与实验值基本一致,表明采用的方法适用于被研究体系。研究结果表明:(1)对于Al(mMal)(H_2O)_4^+配合物,螯合环对邻位水分子有活化作用,但却惰化对位水分子;(2)对于Al(mMal)_2(H_2O)_2^-配合物,trans异构体由于溶剂分子更对称而能量更低,但无法从NMR数据判断哪种异构体为实验测定的主要构型;(3)对于Al(mMal)_3^(2-)配合物,左右旋的静态结构和NMR数据基本相同。
- 董绍楠刘丽张婧章福平毕树平
- 关键词：NMR密度泛函理论
- 水中溶解气体分子CO2、N2和O2对水合铝离子水交换反应影响的密度泛函理论研究
- 铝元素在自然界中广泛存在且具有多种形态，关于其不同形态的形成和性质研究一直是环境化学和地球化学的重点课题。水合铝离子第一水化层与主体溶剂之间的水交换反应对水溶液中Al3+离子水解聚合以及络合反应过程机制的研究非常重要。尽...
- 张婧
- 关键词：密度泛函理论气体分子
- 文献传递
- Ferron逐时比色法中显色剂Ferron浓度对Al-Ferron体系反应动力学的影响被引量：1
- 2016年
- Ferron逐时比色法中Al-Ferron体系反应动力学常被视为准一级反应,由此可推得相应的拟合方程并测得相应的反应速率常数kb,显色剂Ferron作为反应物之一其用量必然直接影响测量的结果。以不同OH/Al比的聚合氯化铝溶液为研究对象,抓住Ferron浓度这一核心要素,对Al-Ferron体系反应动力学过程进行了系统研究。结果表明,[Ferron]≥2.0×10^(-3)mol/L是确保动力学速率常数kb准确测量的基本保证。
- 金晶常方张振江张婧毕树平
- “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
- 2018年
- 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.
- 张婧董绍楠侯晓霞袁晓涵毕树平
- 关键词：密度泛函理论温度溶剂
- 水溶液中Al^(3+)第三水化层静态结构特征和^(27)Al-/^(17)O-/~1H-NMR特性的密度泛函理论研究
- 2016年
- 用密度泛函理论(DFT)量子化学计算方法对水溶液中Al 3+第三水化层的静态结构特征进行了系统研究。在Bock构建的含有第一、第二水化层Al(H2O)3+6·12H2O的基础上添加了第三水化层,系统考察了第三和第二水化层对第一水化层Al(H2O)3+6的键长、键角等结构参数,以及自然布居分析(NPA)电荷特性的影响,同时探讨了Al 3+(aq)配合物含有不同水化层时氢键网络结构,以及27Al-/17O-/1H-NMR的特性。
- 侯晓霞董绍楠张婧毕树平
- 关键词：密度泛函理论
- 铝-草酸和铝-麦芽酚手性配合物特性的密度泛函理论研究
- 2018年
- 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.
- 刘丽张婧董绍楠章福平毕树平
- 关键词：密度泛函理论
- 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
- 2016年
- 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.
- 侯晓霞董绍楠张婧毕树平
