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从头算量子化学计算方法对硝酸锂溶液中存在的离子缔合物种及缔合过程的研究
  • ISSN号:1000-9035
  • 期刊名称:《分子科学学报:中英文版》
  • 时间:0
  • 分类:O641[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]吉林大学理论化学研究所,理论化学计算国家重点实验室,吉林长春130023
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(20772048)
中文摘要:

利用量子化学计算方法,在HF/6-31+G^*水平下对硝酸锂溶液中可能存在的离子缔合物种,以及当浓度升高时溶液中发生的离子缔合过程进行了研究.硝酸根与水合锂离子可形成溶剂共享离子对、接触离子对、三离子及多离子团簇等离子缔合物种,在所有的缔合物种中,锂离子大都以形成四配位四面体结构为主,只有少数情况下存在能量较高的五配位结构.以上3种水合离子缔合物种中的v1(NO3^-)频率与水合硝酸根中的参比值相比,分别发生1.4,-6.9以及大于2.8 cm^-1的蓝移,考虑到实验光谱中v1(NO3^-)带是持续蓝移的.推测的硝酸锂溶液在浓度升高时发生离子缔合的过程可简略表示为"自由水合离子→溶剂共享型离子对→阳-阴-阳型三离子团簇→链状多离子团簇→网状多离子团簇→晶体".这个过程与在硝酸镁和硝酸钠中的缔合过程是相似的.

英文摘要:

In the present article,the associated species and process in the LiNO3 solution is investigated at the HF/6-31+G^* level.The NO3-ions binding with hydrated Li+ ions can form solvent-shared ion pairing,contact ion pairing and multiple(including triple) ion clusters.Most of the Li^+ ions have tetracoordinated structures while a few of them have pentacoordinate structures.The v1(NO3^-) frequencies in the species above are 1.4,-6.9 and 2.8 cm^-1 larger than the reference value in hydrated NO3^-.Considering the continued blue shift in the Raman spectrum in experiment,the associated process in the LiNO3 solution can be expressed as "free hydrated ion →solvent-shared ion pairing →solvent-shared cation-anion-cation triple ion cluster →catenulate multiple ion cluster →reticular multiple ion cluster →crystal".The process is analogous with those in the Mg(NO3)2 and NaNO3 systems.

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期刊信息
  • 《分子科学学报:中英文版》
  • 中国科技核心期刊
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  • 主办单位:中国化学会
  • 主编:方维海
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  • 国际标准刊号:ISSN:1000-9035
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1662/O4
  • 邮发代号:12-82
  • 获奖情况:
  • 中文化学类核心期刊、 "《CAJ-CD规范》执行优秀期...
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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