鹽溶液體系(M=Li，K，Mn)光譜性質(zhì)和計算研究.pdf

1、鹽溶液中微觀結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的研究是溶液化學(xué)研究的課題之一。溶劑的介電作用使溶解于其中的電解質(zhì)發(fā)生電離，分別與其相互作用形成各種構(gòu)型，對溶劑分子內(nèi)各種鍵的振動發(fā)生誘導(dǎo)效應(yīng)，使基團頻率變化，從而對溶劑的光譜性質(zhì)產(chǎn)生影響，因此可以通過光譜的變化來研究溶液微觀變化規(guī)律，對生物化學(xué)的發(fā)展有重大指導(dǎo)意義。本文在前人工作的基礎(chǔ)上，以水和DMSO兩種溶劑為背景，采用多種實驗光譜技術(shù)，并結(jié)合量子化學(xué)理論計算，對不同鹽溶液體系進(jìn)行了研究，主要研究內(nèi)容如下:

2、r>　　采用質(zhì)譜、拉曼光譜及理論計算對[M(H2O)n]+(M=Li，K)水合團簇進(jìn)行了研究。質(zhì)譜分析[M(H2O)n]+(M=Li，K)水合團簇的離子峰，推測出其在水溶液中最大水化數(shù)。拉曼光譜對濃度梯度相同的LiCl和KCl水溶液進(jìn)行了討論與比較，得到了Li+、K+在水溶液中水化作用的線性規(guī)律與強弱。理論計算了[M(H2O)n]+水合團簇結(jié)構(gòu)和理論拉曼光譜，表明Li+、K+分別在n＞4和n＞6開始第二水化層，O-H伸縮振動頻率發(fā)生了藍(lán)

3、移，氫鍵結(jié)構(gòu)遭到了破壞，與實驗結(jié)果吻合。
　　對不同濃度與溫度下MnCl2/DMSO溶液進(jìn)行了拉曼光譜分析，發(fā)現(xiàn)Mn2+溶劑化作用對DMSO特征峰S=O、C-S伸縮振動有很大影響。在0～0.8mol·L-1濃度范圍內(nèi)，濃度增加，Mn2+與DMSO間相互作用逐漸增強;溫度升高，溶劑化作用減弱，溫度對溶劑化作用的影響大于溶劑自身締合。此外，錳鹽的加入使DMSO熒光譜帶峰迅速減弱，高濃度時基本消失。利用密度泛函理論對可能存在的溶劑化構(gòu)型

4、[Mn(DMSO)n]2+進(jìn)行了優(yōu)化、熱力學(xué)性質(zhì)及理論拉曼光譜計算，與實驗光譜結(jié)果一致。
　　通過實驗光譜分別探討了DMSO/H2O雙溶劑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化及Li+對其的影響，發(fā)現(xiàn)水分子大量存在使DMSO的C-S鍵和C-H鍵增強，S=O雙鍵減弱，并使DMSO熒光猝滅;DMSO大量存在使水中O-H鍵減弱，各種氫鍵結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大改變。在等比例DMSO/H2O雙溶劑中，鋰鹽加入影響了其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，同時高濃度鋰鹽減弱了DMSO/H2O的熒光效率