XAFS研究钴离子在氨水溶液中的局域结构

摘要

结构决定性质，金属离子在溶液中的存在状态直接影响它们在溶液中的化学活性。因此，研究金属离子在溶液中的结构对理解金属离子的在溶液中的物化特性具有重大的意义。本文采用X射线吸收谱(XAFS)技术，结合多重散射理论计算研究了Co2+/Co3+在氨水溶液中的局域结构，内容如下:
　　1.研究了Co2+在氨水溶液中的局域结构。通过EXAFS的拟合结果相比较MXAN的拟合结果，发现Co2+与六个NH3配体配位，形成了一个扭曲八面体结构。实验结果表明有四个平面上的Co-N键长为2.17(A)，两个轴相的Co-N键长较短，为2.03(A)。中心的钴离子处在高自旋状态，由于Jahn-Teller效应的影响，从而导致了八面体结构的扭曲。
　　2.研究了活性炭的加入对Co2+氧化产物的影响。发现在缺少活性炭的条件下， Co2+能够被H2O2氧化，得到产物[Co(NH3)5Cl]2+，拟合结果表明Co3+与五个NH3配体以及一个Cl配体形成了一个扭曲八面体结构。其中平面上的四个Co-N健长为1.94(A)，轴向上的一个Co-N健长较短，为1.91(A)，还有一个Co-Cl健长为2.12(A)。而在加入活性炭时，则会得到一个正八面体的[Co(NH3)6]3+，六个Co-N健长均为1.91(A)。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究方法

1．2．1 光谱法

1．2．2 核磁共振法

1．2．3 X射线衍射法

1．2．4 中子衍射法

1．2．5 X射线吸收谱技术

1．3 XAFS研究金属离子在溶液中局域结构现状

1．4 本论文的主要研究内容及意义

参考文献

第二章 X射线吸收谱学理论及实验方法

2．1 XAFS基本原理

2．2 X射线吸收谱理论简介

2．2．1 EXAFS理论

2．2．2 多重散射理论

2．3 XAS实验方法

2．3．1 透射法

2．3．2 荧光法

2．3．3 电子产额法

2．4 XAFS分析

2．4．1 EXAFS处理

2．4．2 MXAN简介

2．5 同步辐射装置

2．5．1 北京同步辐射装置

2．5．2 上海同步辐射装置吸收谱站

2．5．3 国家同步辐射实验装置

参考文献

第三章 XAFS研究Co2+、Co3+在氨水中的几何结构

3．1 引言

3．2 研究背景

3．3 样品制备

3．4 结果与讨论

3．5 本章小结

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果