重元素M（錳，鑭）體系的第一性原理計算及光譜表征.pdf

1、隨著溶液理論研究的進一步深入，溶液化學的研究引起人們廣泛的興趣。從分子水平研究溶液的性質例如分子間弱相互作用，離子溶劑化現象和配位型化合物的微觀結構等，對現代生物化學發(fā)展具有重大的指導意義，它將有助于水溶液和生物環(huán)境中離子運動控制的研究，以及配位型化合物在材料科學和生命科學上的應用與開發(fā)等。
　　本文在總結前人工作的基礎上，以研究含重元素溶液體系為背景，通過采用第一性原理計算及光譜驗證的手段，對不同體系鹽溶液溶劑化情況進行研究。本

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

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