红外光谱和DFT研究激光烧蚀产生的过渡金属原子与小分子的反应

摘要

该文利用脉冲激光烧蚀产生超热的过渡金属原子Ta,Nb和金属卤化物MX(M=Cu,Ni;X=Cl,Br),研究了它们分别与气相小分子CO<,2>和N<,2>的反应.运用低温基质隔离和红外光谱技术,结合同位素取代和密度泛函理论计算,对反应产物进行归属.首次报道了金属卤化物与N<,2>形成的配合物的红外光谱,和金属原子Nb和Ta与CO<,2>反应的产物的红外光谱.通过金属卤化物与N<,2>形成的简单配合物的结构讨论了金属中心与N<,2>的配位方式和相互作用;通过量子化学理论计算获得Nb和Ta与CO<,2>作用的势能曲线.

目录

文摘

英文文摘

致谢

第一章绪论

一.研究过渡金属与小分子反应的意义和现状

1.1研究意义

1.2研究现状

二.脉冲激光烧蚀的特点

三.基质隔离-红外光谱技术

四.本论文的工作

第二章.实验和理论计算

一.实验装置

二.化学试剂

三.理论计算

第三章.激光烧蚀过渡金属卤化物MX2(M=Cu，Ni；X=C1,Br)与N2的反应

一.引言

二.产物的红外光谱

2.1CuCl2+N2,CuBr2+N2

2.2NiCl2+N2

三.理论计算

四.光谱归属

五.结果讨论

5.1结合能

5.2MX与N2配位方式

六.小结

第四章激光烧蚀过渡金属Ta,Nb与CO2的反应

一.引言

二.烧蚀产物的归属

2.1烧蚀产物的红外光谱

2.2理论计算

2.3产物归属

三.V，Nb，Ta+CO2体系的比较

四.反应机理

五.小结

第五章激光烧蚀Ta2O5/Nb2O5在O2/Ar气氛中的反应

一.引言

结果和讨论

2.1.烧蚀产物的红外光谱

2.2.烧蚀反应过程

小结

第六章N2O3-负离子的理论研究

一.引言

二.结果和讨论

2.1各种异构体的结构

2.2N3O3异构体的结合能、垂直电离能和电子亲合能

2.3N2O3的振动频率

附录1：低温Ar基质中CF3激光光氧化反应中间体研究

一.引言

二.实验和计算方法

三.结果与讨论

3.1CF3I与O2在Ar基质中的光氧化反应

3.2一个新的反应中间体CF3OOI

3.3CF3I的光氧化反应中间体的反应机理

附录2：低温基质隔离红外光谱和从头算研究CF2O…IF

一.引言

二.实验和计算方法

三.结果和讨论

3.1红外光谱测定

3.2结构和振动频率的从头计算

3.3异构化的势能曲线

参考文献

攻读博士学位期间发表和即将发表的论文