金属钼有机化合物范文

金属钼有机化合物范文第1篇

摘要： 现代物理实验技术是物质结构研究的重要手段，理论与实验事实相互拟合与佐证是物质结构研究的基本范式，作用与能量是物质结构研究的核心话题，解释与预测是物质结构理论的功能旨向。高中《物质结构与性质》模块的教学要以这种本原性和结构化的认识为依托，用“技术—方法—创新”、“实验—数据—推理”、“微粒—作用—能量”和“结构—性能—应用”等观念统整教学，让学生充分认识和理解学科认知与推理方式，实现素养为本的课堂教学。

关键词： 技术方法创新; 实验数据推理; 微粒作用能量; 结构性能应用; 物质结构与性质

文献标识码： B

高中化学选择性必修2《物质结构与性质》将从原子、分子水平上认识物质构成的规律，以微粒之间不同的作用力为线索，侧重研究不同类型物质的有关性质，进一步丰富物质结构的知识，提高分析问题和解决问题的能力[1]。关于该模块课标在修订过程中整合了内容主题，注重形成统摄性认识;发展学生对研究物质的不同尺度的认识;注重结构模型的发展过程和研究方法[2]。修订后，“粒子之间的相互作用”“尺度”“研究物质结构的方法与价值”等核心概念得到了加强。

对照2017年版课程标准的要求，反思10多年来教学的实际情况，可喜的是一线教师接纳了该模块的知识体系，积累了很多的教学经验，多数学生在高考中也愿意选考该模块，但也出现了识记性教学内容偏多，分析解决问题、方法观念类问题相关的教学渗透较少的情况。查阅文献也发现已有关于物质结构与性质的研究主要集中在三方面，一是对《物质结构与性质》教材编写、内容选择的相关研究[3]，二是对本模块教学实施状况的调查研究[4]，三是对疑难概念的澄清解读[5，6]，其中涉及学科本体理解及教学策略的研究较为少见，但也不乏从物质结构思维进行学科思维的认识[7]。可见，从学科上位加强对《物质结构与性质》的理解，从而对教学实践进行指导仍需全面而深入的思考。本文试图从研究方法和研究范式角度构建对该模块的本原性认知理解，剖析物质结构与性质的认知特点及其带来的教学启示，对增进化学教师的学科理解、落实素养为本的课堂教学有着重要的意义。

1  物质结构理论认知特点的剖析与理解

1.1  光谱分析打开物质结构研究的大门、推动物质结构理论不断发展

结构化学是化学科学中一门重要的基础学科，是一门直接应用多种近代实验手段测定分子静态、动态性能的实验科学。近代测定物质结构的实验物理方法的建立，对于结构化学的发展起了决定性的推动作用。

量子力学现已证实，原子轨道是量子化的，分子轨道能级也是量子化的，微观粒子的运动普遍具有量子化的特征，而光谱分析法的基本原理就是将一定波长的电磁辐射作用于待测物质后，激发能级之间的跃迁，通过检测其所产生的辐射信号而建立的分析方法。我们透过各种谱图分析可研究物质在各个尺度、空间和能量层面上的结构信息（见表1）。

实验技术的创新有时甚至带来科学的巨变。现今，光谱分析的核心部件（如光源）及分析方法仍在不断创新改造中，使得测定对象越来越复杂，不再局限于结构稳定的物质，甚至包括生物大分子以及复杂多变的溶液中“活的”生物大分子的形态和结构，测定的速度也由过去的数年或数月缩短到现在的数天或数小时。相信不久的将来，技术的不断发展进步会给人们带来更多关于物质结构的惊奇发现。

1.2  理论与实验相互拟合、互为佐证是物质结构独特的研究范式

理论与实验的大量拟合是结构化学不断向前发展的重要推动力量，量子力学的发展历程最能体现这种特点。量子力学包含若干基本假设，由此出发建立起整个体系，推导出许多重要结论，这些基本假设不能用逻辑方法证明，其正确性只能由实践检验[9]。基于这种理论与实践的拟合，哥本哈根学派所建立的波动力学与原子光谱实验的拟合从而确定了电子既作为粒子又作为波的存在;自洽场法对多电子原子进行了理论计算，并与原子光谱实验相结合，逐步阐明了多电子原子的结构，即“构造原理”;研究分子对称性的群论与分子光谱实验的拟合从而确定了大量分子的结构;研究晶体的点阵理论与X射线、电子衍射、中子衍射实验的拟合从而确定了多种晶体的结构。

伴随着物质结构理论和实验事实的相互成功拟合，科学家定义了很多具有量化特征的概念，构成了理论研究和学习交流的重要话语体系（见表2）。

概念实验来源及数学解释

原子轨道原子中单电子的一种运动状态，可用一个状态函数（或称波函数）ψ（q， t）（q为坐标变量，t为时间）描述，ψ（q， t）包含着体系的全部可测物理量。根据电子的波粒二象性及一系列处理解析状态函数可得到n（主量子数），l（角量子数），m（磁量子数），后经光谱实验又引入自旋量子数ms，共4个量子数来描述原子轨道。

原子半径原子间距离可通过实验准确测定，但对原子半径的划分和推求又受所给条件的制约。可分為共价单键半径、共价双键半径、离子半径、金属原子半径和范德华半径等。其数值具有统计平均的含义。

电负性（Pauling）电负性标度χp是用两元素形成化合物时的生成焓的数值来计算的。Pauling认为若A和B两个原子的电负性相同，A—B键的键能应为A—A键和B—B键键能的几何平均值，而大多数A—B键的键能均超过此平均值，此差值可用以测定A原子和B原子电负性的依据。（χA-χB）2=EAB-EAA·EBB，式中EAB、 EAA、 EBB分别是以eV度量的化学键A—B、 A—A、 B—B的键能数值，Pauling指定F的电负性为4，其他元素的电负性即可相应地从键能求出[10]。

键能按照热化学的观点，键能是指在1个标准大气压和298K时，反应体系AB（g）A（g）+B（g）焓的增量。可直接从热化学测量中得到。从微观分析，键能可理解为A（g）和B（g）从无限远处彼此逐渐靠近，达到平衡距离时体系减少的能量。二者经过计算处理基本吻合[11]。

分子解离能双原子分子的解离能即为键能。多原子分子中仅仅拆断一个键，所需的能量称为该键的解离能D，它是很有价值的数据。但需要注意，键的解离能不能代表键能，因为拆开一个键，剩下的部分都可能发生键或电子的重排。把一个分子分解为组成它的全部原子时所需要的能量称为分子解离能，可以估算平均键能[12]。

晶格能测定结合盖斯定律计算，但由于电子亲和能数据不够准确，因此晶格能数据使用也不够广泛。

电子亲和能电子亲和能的绝对数值一般约比电离能小一个数量级，加之数据测定的可靠性较差，重要性不如电离能[13]。

电离能原子光谱实验测定不同谱线，结合数学推理计算。

键角、键长可以通过衍射光谱实验测定[14]。

1.3  作用与能量是物质结构研究的核心话题

薛定谔建立的波动力学、海森伯提出的矩阵力学以及狄拉克建立的算符力学统称为量子力学，为什么这里都用了“力”字？“力”表达出理论在建立之初充分考虑到了微观粒子的作用以及伴随的能量问题。作为量子力学的奠基人玻尔在成功解释氢原子光谱后马上投入到元素周期表的规律探讨中，因为他敏感地意识到了原子核与核外电子的作用规律。

在原子内部原子核与核外电子、核外电子与核外电子之间的作用，在能量的高低上表现为不同元素的独特的原子光谱谱线;分子内部则表现为原子核之间、价电子之间、成键电子与孤对电子之间的作用，主要作用形式（σ键和π键）的不同带来了共价键力学常数键长、键能、键角的不同;不同的聚集态如晶体、非晶体、超分子等内部粒子之间又表现为共价键、氢键、范德华力、离子键、金属键等，作用力强弱不同又带来了熔沸点、溶解性、反应温度等不同的理化性质。

需要注意的是，《物质结构与性质》模块中涉及的原子、分子、离子等静态的结构往往是多种相互作用使得体系能量达到最低的结果，可简称为能量最低原理。能量最低原理既是实验事实，也是量子化学计算的结果，是原子、分子、离子等微粒处于基态时作用的中心原理。能量最低原理在高中物质结构与性质学习中的举例如表3所示。

原子轨道按照构造原理、洪特规则和泡利不相容原理排布的电子才能使整个原子体系的能量处于最低，所以习惯叫“原子轨道”，而不叫“电子轨道”。这既是光谱分析的结果，也有量子理论计算的功劳。

价键理论现代价键理论认为成键原子的电子云只有正负匹配、对称性一致，才能实现最大重叠，电子云作为波的叠加效应才更明显;同时电子自旋相反才能使成键后体系能量降低，共价键才最稳定。

分子构型价层电子对互斥模型认为中心原子价层电子对互相排斥，进而导致远离，从而使得分子体系能量最低，从而稳定存在。

晶体结构分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体的结构看似复杂多样，但都是根据微粒半径大小、微粒所带电荷以及微粒间作用力的不同所采取的使整个晶体体系能量最低的排布方式。例如范德华力没有方向性，所以分子晶体为了使整个体系能量最低，采取分子密堆积的方式;又因为分子形状各异，有长的、圆的、扁的等各种形状，所以又有分子取向的问题，如碘单质晶体中有2种取向的分子，二氧化碳晶体中则有4种取向的分子等等。

1.4  解释与预测是物质结构理论重要的功能旨向

量子力学以及在此基础上建立的价键理论、分子轨道理论、配合物理论等数学复杂、概念抽象的深奥理论，只有少数的理论化学工作者精通计算、熟练运用，但它们却能成为整个化学研究工作者的理论基础，关键在于这些理论能在物质结构、性质和应用之间架起解释与论证的桥梁。人们在运用物质结构理论解释物质的性质、预测指引药物的合成、新材料的开发、高效催化剂的寻找等方面屡试不爽，解释与预测是结构化学理论重要的功能旨向。高中阶段物质结构理论的相关应用举例如表4所示。

原子结构理论的重大应用（1） 能级跃迁理论可应用于铯原子钟的制作，铯原子钟与一个国家的国防、卫星通信、军事等领域有重大的关系。

（2） 二战期间，纳粹德国看重量子理论的奠基人——玻尔，想让玻尔为其效力。玻尔逃亡到美国后与爱因斯坦等众多科学家参与了曼哈顿计划——投到日本的原子弹，从而导致了二战的及早结束。由此可见，原子结构理论并不抽象，其实际应用具体显见，威力巨大。

分子间作用力的实际应用（1） 水分子的极性与微波炉。微波振荡的电磁场对极性分子中正电荷和负电荷的两极发生静电相吸，结果造成这些分子发生振荡。由于分子的动能增大，则分子的温度也随着升高，水分子将其热能传递给食物，从而达到食物的加热目的。

（2） 壁虎的脚和日常生活的胶带的原理。壁虎的脚底上长有大量细毛，当接触物体表面时，这些细毛与物体表面的分子产生分子间作用力，而分子间力不太强，这样壁虎就可以行走自如。

（3） 氢键与植物吸水的原理。植物細胞里的纤维素、淀粉颗粒、蛋白质等亲水物质与极性水分子靠氢键的作用而引起细胞吸水。

（4） 波长为30nm的紫外线光子的能量为399kJ·mol-1，结合键能数据可分析出物质吸收这一波长的紫外线后易发生光化学反应，从而导致皮肤晒伤。

化学键的特点及实际应用（1） 陶瓷刀一般为原子晶体，虽然其硬度大，切菜锋利，但一旦遇到锤击的敲打，造成共价键的断裂，从而造成整个晶体的坍塌，因此使用时不能剁骨头，容易崩。

（2） 金属刀由于原子层滑动而金属键不被破坏，所以金属刀有一定的延展性，可以剁骨头。

（3） 金属晶体中自由电子可吸收波长范围极广的光，并重新反射出，所以金属晶体不透明，且有金属光泽，对辐射能有良好的反射性能。因此，医院中核磁或X光照射检查室的门都是用金属制成的。

（4） 离子晶体比较脆，例如鸡蛋壳易碎;大理石不易加工铸型，只能做线雕等等。

2  學科认知理解带来的教学启示

基于前述对物质结构与性质的学科认知理解，分析其对高中化学的教学策略启示如图1所示。

2.1  “技术—方法—创新”作为素材引入统整教学

光谱分析方法打开了物质结构研究的大门，物质结构分析中处处应用了高精尖的物理科技手段。“技术”“方法”“创新”三个关键词应作为教学引入的素材统整物质结构的全程教学。“创新”是技术发展的关键词，也是高中学生要领悟的学习方法的精华。因此，物质结构教学要引导学生利用技术创新的视角扩大学生的思想境界。例如在氢键的教学过程中，教师可借助下面的教学素材[15]增进学生对技术的理解，激发学生的家国情怀以及创新意识。

教学素材： 自从诺贝尔化学奖得主鲍林在1936年提出“氢键”这一概念后，化学家们就一直在争论： 氢键仅仅是一种分子间弱的静电相互作用，还是存在有部分的电子云共享？2013年，我国国家纳米科学中心研究员裘晓辉和副研究员程志海领导的实验团队，以及中国人民大学物理系副教授季威领导的理论计算小组合作完成了对氢键的观测。他们通过对非接触原子力显微镜进行了核心部件的创新，极大提高了这种显微镜的精度，终于首次直接观察到氢键，为争论提供了直观证据。

2.2  “实验—数据—推理”作为证据推理统整教学

量子力学理论、对称性理论、点阵理论与现代物理实验相互拟合的证据推理过程在基础教育阶段中很难向学生介绍，但其基于实验事实运用数学推导进而与实验相吻合的定量化推理方式却应是我们重点关注的教学方向。基于实验、运用数据、论证推理的“实验—数据—推理”思想是落实证据推理与模型认知素养的关键举措，应统整物质结构的课堂教学。下面展示了笔者在教学中利用“实验—数据—推理”思想指导的“金属键”教学片段。

[教师]原子化热可理解为金属离子挣脱金属键的束缚重新将电子捕获过来，成为金属原子并相互远离所吸收的能量，可通过实验测定。你认为原子化热与金属键是怎样的联系？

[学生]金属键是金属内部原子与自由电子之间强烈的相互作用，相互作用的强弱可以通过原子化热的实验测量进行表征。原子化热越大，证明金属键越强。

问题链的教学意图：促进学生运用实验数据进行证据推理。

[教师]下表展示了Na、Mg、Al原子结构、原子化热、熔点等信息。你能构建这些信息之间的关系吗？

[学生]按照Na、Mg、Al的顺序，原子化热越大，说明金属键越强。微观上金属键的强弱受制于原子半径和外围电子，价电子越多、原子半径越小，金属键越强;宏观上金属键影响了熔点，金属键越强，熔点越高（也包括硬度）。

[教师]同学的回答非常好。那熔点、原子化热又有什么区别和联系？

[学生]熔点、原子化热都是通过实验测定的数据，和金属键的强弱都有关系。熔点涉及金属由晶体到液体的过程，金属键并没有完全消失;原子化热涉及由金属晶体到气态的过程，金属键完全断开，可更好地表征金属键的强弱。

问题链的教学意图：促进学生利用数据、辨析数据，进行宏微结合、证据推理。

[教师]好，通过同学们的分析，我们可以构建如下关于金属键的分析模型：

金属NaMgAl

外围电子排布3s13s23s23p1

原子半径/pm186160143

原子化热/kJ·mol-1108.4146.4326.4

熔点/℃97.5650660

2.3  “微粒—作用—能量”作为核心话题统整教学

微粒、作用和能量是贯穿《物质结构与性质》模块的核心概念。虽然从微观角度微粒及其作用不可见，但其物理化学意义却非常真实。教学中要借助熔沸点、吸放热、反应温度等各种数据或反应事实充分揭示物质内部粒子之间的相互作用以及伴随的能量问题。以水为例，水在0℃、 100℃、 1200℃的三种变化分别表现了氢键、范德华力、共价键等作用力的本质。教学中引导学生对比100℃和1200℃温度能看出氢键以及范德华力的作用远远小于共价键的作用（见图2）。

需要特别注意的是“微粒”“作用”“能量”三个核心概念是统一于一体的，而能量最低原理是理解微粒之间相互作用的重要观念，教师要在充分理解这一概念的基础上让学生明晰构造原理、电子配对原理、价层电子对互斥模型、晶体的不同结构特征等等都是基于能量最低原理的体现，减少学生的死记硬背，加强学生的理解。

2.4  “结构—性质—应用”作为核心观念统整教学

成功地发挥解释和预测功能是结构化学理论不断蓬勃发展的重要原因。教学中要充分发挥结构化学理论的这一功能旨向，也借此调动学生对结构化学的学习兴趣。例如在氢键的教学中教师利用氢键解释同主族氢化物的熔沸点规律、分子内和分子间氢键对熔沸点的影响、不同物质的溶解性、水杨酸二级电离的酸性、多聚体带来分子量测定时的异常、氢键方向性带来冰与水的密度比较，甘油、硫酸粘度较大，水的表面张力很大、植物细胞吸水、DNA的双螺旋等，充分发挥氢键的解释功能，引起学生对理论学习的超强价值体验，提高学生分析问题和解决问题的能力。

综上所述，结合物质结构与性质的认知理解，教学中用“技术—方法—创新”“实验—数据—推理”“微粒—作用—能量”“结构—性质—应用”等观念统整教学，让学生充分认识和理解学科认知与推理方式，构建对化学科研理解的真实图景，形成可迁移到其他模块或其他学科的学习能力和必备品格，为以后的学习研究打下坚实的基础，是《物质结构与性质》模块教学中教师要摸清的重要教学方向。

参考文献：

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金属钼有机化合物范文第2篇

目前, MIL-53 (铁) , MIL-68 (铁) , HKUST-1 和Ce-MOF已经被证实了可以催化3, 3', 5, 5'-四甲基联苯胺 (TMB) 或者是邻苯二胺。我们选取了Fe-MIL-88A, 一种含铁金属有机骨架化合物, 作为研究对象。Fe-MIL-88A可以在过氧化氢存在的条件下催化TMB显色, 溶液从无色变成蓝色。和自然酶相比, 模拟酶具有性质更稳定, 容易制备以及结构容易控制等优点。

2 实验

2.1 试剂与材料

3, 3', 5, 5'-四甲基联苯胺 (TMB) , 六水合三氯化铁、富马酸, 醋酸、醋酸钠、所有的试剂都直接使用, 无再次纯化程序;实验中使用的水除特别说明外均为超纯水。扫描电子显微镜用来表征Fe-MIL-88A的大小和形态;X射线衍射用于表征Fe-MIL-88的拓扑结构;紫外-可见分光光度计用来测定体系中溶液的紫外吸;

2.2 Fe-MIL-88A的合成

Fe-MIL-88A的合成是在前有的合成法则基础上对干燥时间进行一定的的修改。首先5 m M六水合三氯化铁和5 m M富马酸溶解在25 m L超纯水中, 然后整个均相溶液转移至60 m L反应釜中加热至65 °C反应12小时。冷却至室温后, 反应物用水和乙醇反复清洗, 离心后在真空干燥箱 (低于80°C) 中过夜干燥后即得到产物粉末。称取4.0 mg该粉末溶于10.0 m L超纯水中超声震荡后形成0.4 mg/m L溶液。

3 结果和分析

3.1 Fe-MIL-88A金属有机骨架表征

我们通过扫描电镜, X射线衍射, 来表征Fe-MIL-88A的结构和形态。Fe-MIL-88A是纺锤形的晶体, 这是该MOF的常规形态。由于合成的条件, 比如温度、压力、溶质和p H的不同, Fe-MIL-88A的XRD形态有一定的不同。我们合成MIL-88A是在低于80°C下合成的, XRD和已有文献报道中在相同温度下合成的MOF的XRD相同。从图2D中的红外图谱中可以看出, 由于Fe-MIL-88A的有机配体是富马酸, 因此富马酸的很多结构仍可以在MOF结构中看到。

3.2 Fe-MIL-88A模拟酶催化性

我们通过在过氧化氢存在的条件下催化TMB来验证FeMIL-88A的催化效果。在只有过氧化氢或者MOF和TMB的条件下, TMB都不会被催化, 溶液仍然是白色。只有MOF和过氧化氢共同存在的条件下, TMB才会被氧化, 溶液很明显的从无色变成蓝色, 从而表明Fe-MIL-88A具有模拟酶催化性, 该溶液在652 nm处的吸收峰显著变大

我们对Fe-MIL-88A模拟酶的催化条件进行了优化实验。首先我们研究了Fe- MIL- 88A在不同过氧化氢浓度下 (100μM- 400 m M) 的催化活性。不同浓度的过氧化氢溶液加入到含有0.2 m M TMB, 0.04 mg/m L Fe-MIL-88A, p H=3 醋酸钠缓冲液的混合液中, 在40°C水浴锅中反应20 min。高浓度的过氧化氢会对催化有一定的抑制作用。第二、我们研究的MOFs的浓度对催化反应的影响。0.01- 0.05 mg/m L的Fe-MIL-88A加入到含有0.2 m M TMB, 400μM过氧化氢, p H=3醋酸钠缓冲液的混合液中, 在40°C水浴锅中反应20 min。当MOFs量为0.04mg/m L时, 催化活性达到最大。第三, 我们研究了p H值对催化反应的影响。0.2 m M TMB, 400μM, 0.04mg/m L Fe-MIL-88A加入到不同p H值 (2.5-6) 的醋酸钠缓冲液中, 在40°C水浴锅中反应20 min。实验表明在p H值为2.5-4 的范围内, Fe-MIL-88A都能保证良好的催化效果。 最后, 0.2 m M TMB, 400 μM, 0.04mg/m L Fe-MIL-88A和p H=3 醋酸钠缓冲液在不同温度的水浴锅中加热20min, 来检测温度对催化反应的影响。综上所述, Fe-MIL-88A的催化反应的最佳条件为p H 3.0, 40 0C, 0.04mg/m L Fe-MIL-88A和400 μM过氧化氢。

3.3 过氧化氢检测

前面已经验证了Fe-MIL-88A具有过氧化氢模拟酶催化性质, 在过氧化氢存在的条件下可以催化TMB, 使得在652 nm处的特征吸收峰显著增大。在其他条件不变的情况下, 652 nm处特征吸收峰增大的程度和过氧化氢浓度有关系。因此, 在此基础上, 我们构建了基于Fe-MIL-88A模拟酶催化效应的过氧化氢检测传感器。线性检测范围为100-500 μM。

4 结语

综上所述, Fe-MIL-88A具有高效的模拟酶催化效应, 在过氧化氢存在的条件下可以催化TMB, 652nm处的特征峰升高。在p H值, 温度和MOFs浓度一定的情况下, 于652 nm处特征峰值的升高取决于过氧化氢的浓度, 因此可以用来检测过氧化氢。因此我们有理由相信MOFs可以在生物检测方面有更多更广泛的应用。

摘要：建立了一种基于金属有机骨架 (MOFs) 模拟酶催化性质的过氧化氢检测感器模型。证明了含铁金属有机骨架FeMIL-88A具有过氧化氢模拟酶催化效应, 652 nm处的特征吸收峰的值的大小与过氧化氢的浓度有关, 因此可以用来检测过氧化氢。

金属钼有机化合物范文第3篇

金属材料是人类进步发展证据, 它从各方面为人来带来了巨大的贡献。但是由于金属腐蚀问题同样也给社会带来了巨大的经济损失。一般控制金属腐蚀的主要方法有: (1) 在利用金属材料时根据具体的环境情况来选择金属的材质, 不断的研发耐腐蚀的金属合金; (2) 可以在金属材料的表面加保护层, 与腐蚀环境隔离, 或者对金属表面改变性质; (3) 在环境中加入缓蚀剂, 减缓腐蚀的速度; (4) 运用电化学方法来保护金属材料。

在金属腐蚀防护的方法中最常用的就是在金属表面加保护层和改变表面性质, 加保护层一般就是加有机涂层和镀合金层, 而对金属表面改性就是对金属表面进行处理, 形成一层转化膜。有机涂层的防护的有效性很大程度上取决于有机涂料本身的性能, 近年来我国也对新型的有机涂料进行研究, 力求研究出具有屏蔽、缓蚀作用强大的有机涂料。

2 有机防腐涂料的研究进展

作为绿色无害的工业涂料, 有机防腐涂料应该具备以下基本特质, 其一具有较高的耐腐蚀性, 也就是说有机涂层不管是在物理环境还是化学环境的腐蚀介质中都具有稳定的性能, 不容易被溶解、破坏或分解;其二, 有机涂层本身的透气性、渗水性要极小, 这样才能够有效的使金属材料隔离水和氧气, 避免金属快速腐蚀;其三, 有机涂层的附着能力要强, 坚固有力的附着在金属材料上;其四, 涂层具备一定的机械承受力, 因为金属材料在外界环境中避免不了会受到外界压力或应力, 有较好的机械强度能够避免涂层受到破坏。

在现阶段, 常用的有机防腐涂料在低温和腐蚀介质中都具有很好的防腐保护作用, 常用的有机防腐材料包括酚醛树脂防腐涂料、聚氨酯防腐涂料和乙烯树脂防腐涂料, 然而在高温、强腐蚀介质的条件下就需要更加高性能的有机涂料, 具有较高热稳定性、耐酸耐碱、耐腐蚀的新型有机涂料。

2.1 新型氟树脂防腐涂料

氟树脂的分子结构中含有非常稳定的C-F键, 其键能高、极化率小。一般氟树脂的有机涂料在化学方面具有很高的惰性, 具有耐酸性、碱性, 耐高温的稳定性质, 而且在物理方面也具有良好的绝缘性, 表面张力较小, 憎水憎油等特性。

最早被发现的氟树脂类涂料是聚四氟乙烯, 它具备以上特性得同时, 还具备较高的化学惰性以及耐高温, 但是其缺点就是不容易与有机溶剂相融合, 加工成涂料的可能性比较低, 这样应用就具有了局限性。可溶性聚四氟乙烯树脂虽然能够加工成有机涂料, 且性能比较好但是价格非常昂贵。聚偏氟乙烯树脂的耐腐蚀性很好, 应用在建筑业比较广泛, 常在外墙和铝材表面涂层, 可以形成20年的保护涂层。

现在研究的新型氟树脂, 加入了其他一些具有特殊性质的官能团, 不仅具备了氟树脂的基本特性, 还因为其他官能团的加入弥补了氟树脂的缺点, 新型氟树脂的高性能使其在有机涂料中得到了越来越广泛的应用。

2.2 聚苯硫醚防腐涂料

由美国研发的聚苯硫醚 (PPS) 树脂分子结构中是由苯环结构和硫键和而成的, 其具备的基本特性是热稳定性高;耐酸耐碱耐盐, 具有较高耐腐蚀性;粘合性较高;抗压抗冲击力强;较高的机械强度。

国内学者周学杰等人未解决设备的腐蚀问题, 特地在化工、机械行业的高温、严酷等条件下采取了优异的PPS树脂作为金属表面的涂敷层, 应用结果表明该材料具备良好的抗腐蚀作用;管从胜等人利用具备优异性能的氟树脂聚苯硫醚树脂混合制备的涂敷层, 探讨了涂敷层的复合材料和制备工艺以及涂敷层性能, 结果表明复合材料涂敷层的耐腐蚀等各项性能相比都获得了明显的提高。

2.3 氯化聚醚防腐涂料

氯化聚醚的结构式中其主键是稳定的醚键和C-C键组成, 同时由于在氯化醚的分子中不存在活性的官能团, 所以氯化聚醚树脂具备了良好的耐热性和防腐蚀性能, 使得该防涂材料能够在高度120摄氏度的环境中长期使用, 而且对大多数的酸碱盐以及其他溶剂都具有良好的耐腐蚀性能。另外, 氯化聚醚树脂的分解温度和熔点温度有着较大差距, 这给粉末涂料的涂装带来了极大的便利, 但又因为其玻璃化温度比较低, 所以该材料的使用温度比较窄。

2.4 其他新型的有机防腐涂料

其他新型有机防腐涂料主要有:聚酰亚胺防腐涂料、氯化聚丙烯防腐涂料、有机硅树脂防腐涂料等。玻璃鳞片防腐涂料是一种由无机材料玻璃鳞片和有机高分子材料复合而成的新型材料, 在近几年也得到了越来越多的关注。玻璃鳞片防腐涂料是采用了一种具备良好的化学惰性、高耐热、无磁性的玻璃薄片, 使得该防腐材料具有了一系列独特的防护性能。目前国内主要应用的玻璃鳞片防腐材料主要有氯磺化聚乙烯防腐涂料和环氧玻璃鳞片防腐材料两大类。

摘要：金属腐蚀的防护问题一直以来都受到广泛的关注, 而有机防腐涂料就成为了当下研究最多的一种涂料, 有机防腐涂料是一种绿色环保的涂料, 能够有效的提高耐腐蚀耐高温的性能。本文介绍了金属腐蚀保护方法, 并着重介绍了有机防腐涂料的研究进展。

关键词：腐蚀,防护,有机涂料

参考文献

[1] 车瑶.金属表面硅烷化处理及其耐蚀性研究[D].天津大学, 2014.

[2] 金小寒.电沉积二氧化硅薄膜的硅烷修饰及其在有机涂层体系中的应用[D].浙江大学, 2014.

[3] 王玉琼.水性有机富锌底漆的制备与性能研究[D].华南理工大学, 2010.

金属钼有机化合物范文第4篇

通过对MOFs材料组成的叙述可以看出,这种新型材料的研究重心在于控制孔道的数量和大小。也正是这些特征,使得它们广泛应用于多个领域,例如,在石油加工、石油化工及精细化工领域,生产所需的催化材料、吸附分离材料和离子交换材料,一些已被作为微孔分子筛,并起到很好的产业效果。

1 金属有机框架的合成

在合成一种新型的金属有机多孔框架化合物的过程中,除了要合理选择其构成框架形状,还必须考虑维持其框架结构的完整性。因此,MOFs材料的合成过程控制条件必须要足够温和,才能保证有机配体的结构和功能不被破坏,与此同时,温和的合成条件也可以使金属与有机物之间的配位结构通过充足的反应构建。

1.1 原料的选择

在材料选择中,从MOFs材料的构成结构分析,我们要注意以下几点:第一,我们所需要的金属组分是过渡金属离子,主要选择的是二价态离子,如Zn2+、Co2+、Cu2+、Ni2+、Pt2+、Pd2+、Cd2+等。第二,在有机配体的选择上,应至少选择一个多齿型官能团,如NO2、CO2H、SO3H、CS2H、PO3H等,在诸多官能团中,使用较为频繁的是CO2H,如对苯二甲酸(BDC)、均苯三甲酸(BTC)、草酸、琥珀酸等。第三,在材料合成的过程中,需要用碱性溶液溶解金属盐和配体,这是由于金属盐和多数配体都是固态,利用碱性溶液对配体的去质子化作用,来溶解固态原料,才能保证材料的顺利合成。到目前为止的研究中,合成过程使用较多的碱性溶剂多为有机胺类物质,如三乙胺(TEA)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等。碱性溶剂除了去质子化作用外,自身也可作为配体与金属离子进行配位,也可通过氢键这种弱的相互作用与其他配体结合。并且,由于这些分子间作用力比较弱,加热和真空的方法就可将其解除。最后,应选择正确的模板试剂来保证合成的金属框架材料有合适的孔结构。

1.2 合成方法

1.2.1 一般方法

MOFs的合成一般分为两种方法:扩散法和溶剂热法。

扩散法:按照比例称取适量的金属前驱物、有机配体及溶剂,混合后置于玻璃瓶中,然后将玻璃瓶和盛有去质子化溶剂的容器一起放在干燥器中,静置一段时间,就会形成晶体。

溶剂热法:这种方法的操作步骤是将反应物与各种溶剂(如去离子水、甲醇等)混合,放入高压釜等密闭容器中,逐步加热,将温度升至100~200℃,通过升温产生的压力进行反应,最终获得目标产物。

扩散法的操作条件相对较为简单,也容易获得高质量的单晶,用于分析其结构。但扩散法耗时长,所采用的原料金属盐和配体都需要有较好的溶解性,能够在室温下溶解;相比较而言,溶剂热法耗时短,并可以使用室温下不能溶解的反应物进行合成反应。另外,由于合成所用的有机溶剂性质差异,使得溶剂热法更容易提高合成的多样性,利于合成不同结构的目标产物。

溶剂热合成法合成的晶体生长完美且多样性高,操作也较为简易,已逐步替代扩散法成为近年来使用的主要方法。

1.2.2 其他合成方法

上述两种方法为比较传统的方法,除此之外,一些新方法逐渐被发现,有替代传统方法的趋势,如离子液体法、微波法等。离子液体具有较高极性和很强的溶解性,近年来在各领域都有较为广泛的应用,并且离子液体在室温下为液体,仅含有离子,故在反应过程中不易挥发,稳定性高,故离子液体热法越来越广泛地应用于MOFs材料的制备过程中。

离子液体作为有机溶剂使用,具有高极性的特点,溶解性强,在室温环境下就能以液态存在。并且,离子液体仅仅含有离子,因此在反应过程中蒸汽压低、热稳定性高,使用率高,因此,离子液体热法越来越开始受到科学家们的关注。此外,微波和超声波合成法具有容易控制产物形成结构和形态、反应时间短等的特点,在金属有机框架合成领域也具有一定的发展潜力。

2 有机金属框架合成结构的影响因素

在金属有机框架合成过程中,分子间的相互作用力是难以预测的。因此,为了能够使金属和配体之间按照理想的方式相互作用,科学家们必须努力辨识和调节合成条件。需要调节原料浓度、溶剂极性、溶液酸碱性、温度等条件,选择出合成高质量晶型的合适条件,可大大地节省时间和能耗。

2.1 原料浓度

金属离子与配体的摩尔比是影响框架性能的重要因素,一般地,金属离子与配体的摩尔比合适的范围在1:10~10:1之间。加大金属离子的比例,可以增加配体以多齿型方式配位的机会,利于提高框架性能;如果加大配体的比例,则会增加单齿型配位的几率,形成的框架结构不稳定。因此,在合成过程中,应适当提高金属离子的比例。

2.2 模板试剂和溶剂

在金属框架的合成过程中,另外一个重要的因素就是选择合适的模板剂。模板试剂对框架结构的形成有着很大的影响,但模板试剂的添加量多少对合成结果影响很小,因此可以适度提高模板剂的用量。混合溶剂会影响溶液极性和溶剂与配体的交换速率,从而对晶体生长速率造成一定影响。其次,去质子化溶剂会改变金属离子与配体的配位方式,造成金属框架结构不同。

2.3 温度和p H值

温度:配位作用受温度的影响很大,温度不同,羰基的配位能力就不同,形成的框架结构差异就很大。温度较高时,多齿型配位机会较大,易形成多维结构;温度偏低时,单齿型配位概率增高,形成的框架为低维结构。

p H值:当反应溶液的p H值不同时,合成的金属框架结构就会存在差异。反应溶液的p H值越大,金属离子与羧基氧、羟基等形成的链结的数量就会增多,使得框架基本单元增大。

3 有机金属框架在降解有机染料方面的应用

金属有机多孔框架化合物材料具有不饱和配位金属,且比表面积大,提高了其对不同反应的适应性,这使得其广泛应用于化学工业上,如催化剂、气体的储存、过滤、膜分离等。本文中将主要介绍有机金属框架材料在降解有机染料方面的应用(以有机金属框架降解水溶性染料罗丹明B为例)。

光催化技术是指通过外界辐射光的照射,使反应物产生导带电子(e-)和价带空穴(h+),在有氧的条件下,激发空穴发生反应产生羟基自由基OH(氧化势能2.80e V),其氧化能力较强,可以催化有机物发生氧化反应。光催化技术成本较低,反应条件温和,并且工艺过程简单易操作,反应易完全,已经替代传统方法称为促进有机物发生氧化反应的新型反应技术。

3.1 光催化氧化脱色活性

研究者通过保持溶液酸碱性恒定,进行一系列实验探究。结果表明,在只保留有机金属框架催化剂参照实验中,随着反应时间的延长,罗丹明B溶液的色度几乎不发生变化,在只有紫外光的参照试验中结果相同;而在同时保留有机金属框架催化剂和紫外光的实验条件下,随着反应时间的延长,溶液的脱色变化则十分显著。该实验结果说明,仅有光源和有机金属框架并不能引发光催化反应,光催化反应的必要条件是两者同时存在。

3.2 p H值的影响

科学家在实验中,控制加入的有机金属框架量和溶液初始浓度不变,利用稀硝酸和稀氢氧化钠溶液调配出不同的p H值(p H=2,4,6,8,10,12)的罗丹明B溶液,研究不同溶液初始p H值对光催化反应速率的影响。

通过研究表明:溶液的脱色程度随着p H值的增大或减小而增大。研究者分析认为此现象是由于当p H值偏低时,有机金属框架表面会带有一定的正电荷,这些电荷的存在会增加光电子向催化剂表面迁移的概率,同时也可通过抑制电子回到空穴位置而提高反应速率;而当p H值较高时,有机金属框架表面会带有一定的负电荷,负电荷会增加空穴向催化剂表面迁移的概率,同吸附在催化剂表面的H2O、OH-等反应生成羟基自由基OH,也间接提高了反应速率。在实验过程中,研究者们也发现,氢氧化钠的加入使罗丹明B溶液会有少量的玫瑰红色绒毛状沉淀产生,从而使实验的准确性大大降低,因此,最适宜光催化反应的p H值为4左右。

3.3 催化剂用量的影响

科学家通过保持催化剂的加入量不变,配置浓度0.05%、0.1%、0.2%、0.25%、0.3%的溶液,观察不同浓度的溶液的脱色程度,从而探究催化剂用量对罗丹明B脱色性能的影响。

3.4 气量的影响

科学家控制其他条件恒定,通过改变空气的速率,来探究气量对光催化反应速率的影响。实验结果表面:空气气量较小时,反应速率低。但当空气气量过大(超过2.0Lmin-1)时,光催化反应速率也大大降低。分析原因指出,当空气气量较小时,气相液相固相湍动程度小,降低了传质速率,同时溶液中不易含氧,导致羟基自由基难产生,故反应速率小;但空气气量过大会大大增强气泡对光的散射作用,也会降低光催化反应的反应速率。

4 结语

金属有机框架材料在新型材料的研制开发上具有重要的利用价值,并且有很大的经济效益潜力。因此,合成具有大孔径、高比表面积和高稳定性的金属有机框架材料,正逐渐成为科学家们认可的研究热点。

摘要：近年来,随着新材料的深入研究,金属有机框架材料已成为研究者们的实验热点,逐步成为一种新型的功能材料。本文从材料的合成、结构影响因素、降解有机染料领域等方面介绍了金属有机框架材料,并对其作了展望。

关键词：金属有机框架,合成,结构,降解,有机染料

参考文献

[1] 陈强.半刚性咪唑基配体构筑的多孔金属有机框架材料研究[D].南开大学2014.

[2] 张大帅.新型多孔框架材料的设计、合成与性能研究[D].南开大学2014[3]刘宇奇.含N、O有机配体和过渡金属的配位组装、结构及性质研究[D].昆明理工大学2014.

金属钼有机化合物范文第5篇

1.金属有机物的类型以及金属有机化学的发展

(1)金属有机物的类型分析

金属有机化学的进步与发展历程中,其应用范围也变得越来越广泛,通过科学家们的不断探索和不断研究,越来越多的合成金属有机物在人们的生活中得到应用,这不仅很大程度上提高了人们的生活水平,并提高了人们的生活幸福指数,还对科技发展有着非比寻常的意义。通常情况下,金属有机物的类型有两种一种是过渡金属有机化学,还有一种是稀土金属有机化学。这两者不仅是当前我国研究的前沿热点领域,而且在世界范围内也有着很广泛的研究和应用。过渡金属有机化学作为金属有机物的重要组成部分与催化科学密切相关。随着相关研究人员不断深入的研究,过渡金属有机化学由于有着较高的选择性,合成水平是非常高的。除此以外,过渡金属有机化学因为它的特殊性质,使得结构化学的知识体系变得越来越丰富。在现实生活中过渡金属有机化合物有着非常广泛的应用,它的合成物不仅在抗癌方面有着突出的作用,在现如今公司市政单位的杀菌消毒方面,也是经常用到的,就目前的现状来看,过渡金属有机化学的合成物会在人们的生活中有着越来越广泛的应用,而且很有可能会在医学领域有着重大的突破和进展。稀土金属有机化合物可以通过许多方法进行制取,它的特殊之处在于有着独特的结构。除此以外,稀土金属有机化合物的光学特性也引起了国内外科学家的广泛关注。和过渡金属有机化学相同的一点是稀土金属有机化合物也有着一定的催化性质,这就导致了它的应用相对来说也较为广泛。金属有机化合物可以通过多种方法进行制取,而且在金属有机化合物的研究过程中研究人员通过深入的研究,发现了金属有机化合物中多层面的知识内容,包括其结构类型键型和键角等。

(2)金属有机化学的发展分析

在金属有机化学领域的发展中,其发展过程相对来说不是很漫长,但是较为曲折和复杂。在1960年到1990年之间,金属有机化学在这一时期有了很大的突破,许多研究金属有机化学的科学家和优秀人才,对金属有机化学的研究和应用做出了极大的贡献。在这个时间段内金属有机化学的理论和实践有了很大的突破和发展,而且得到了进一步的完善,在金属有机化学的理论方面在1950年到1970年这一个时间段内发展特别迅速,这也为其以后的应用打下了坚实的基础。在这个时间段内,除了金属有机化学得到了进一步的的应用和理论上的快速发展以外,高分子科学方面也通过研究人员们夜以继日地研究取得了非常突出的进步和非常优秀的成果。早在1960年就有国外的研究人员合成了一系列的金属有机物,在物理和化学手段的共同研究下,相关人员合成了越来越多的新的结构类型的技术有机物。在金属有机物的发展历程中,从最开始较为复杂的理论研究再到简单的应用上的时间再到复杂的过程中金属有机化学逐渐由理论转化为现实的生产力,金属有机化学不仅在工业方面得到了较为广泛的应用,而且逐渐在农业方面以及科研医学等领域取得了突破性的进展。在金属有机化学的研究中,研究人员不断总结前人的经验并将理论付诸于实践使得金属有机化学在推动我国科技发展上做出了非常大的贡献。同时,金属有机化学的研究也丰富了化学学科的理论体系并进一步推动了化学学科在工业、农业、医学和人们日常生活中的应用。为了能够进一步推动金属有机化学在我国的发展,现如今越来越多的研究人员针对金属化学展开了研究,随着研究的不断深入,金属化学的应用范围也变得越来越广泛。在下文中笔者将针对金属有机化学未来的发展及应用方向展开探讨与分析,并对金属有机化学的发展进行展望。

2.我国金属有机化学未来发展及应用方向

我国就目前的研究现状来看,金属有机化学的理论体系已经被逐渐完善,而且金属有机化学在各个方面已经取得了非常广泛的应用,不仅包括环保和材料领域还包括新能源,以及医疗、健康、工业、农业等诸多领域。并且随着相关技术人员在理论上的研究和在技术上的不断进步与突破,金属有机化学的应用涉及了越来越多的领域,也逐渐进入千家万户。我国的金属有机化学研究人员在不断取得理论上的进展以外,在金属有机化学的实际应用中也在不断进行着尝试与突破。在下文中笔者将针对金属有机化学未来的发展方向及应用方向展开分析,并对金属有机化学进行一定的展望,旨在能够推动我国科学技术的进一步发展。

(1)环保领域

现如今环保领域作为各个学科都在进行不断尝试与突破的领域,我国金属有机化学学科在环保领域中的应用也越来越被人们所重视。随着我国生态友好型和资源节约型社会的不断推进,环保作为当前的热门话题对于社会和经济的可持续发展有着至关重要的意义。在我国目前金属有机化学通过提高能源的经济性,并开发新的催化剂对环保领域做出了巨大的贡献。然而,现如今金属有机化学的研究人员不仅在预防环境污染和提高能源的经济性上有着前景可观的研究,还在减少衍生物并研制更加高效环保的催化剂方面下了很大的功夫。因此,可以说,随着人们对环境保护的重视程度越来越高,金属有机化学可以进一步推动绿色化学的研究,并且在研究过程中减少有毒副产物的产生。目前,环保领域是我国金属有机化学相关研究人员正在进行不断尝试与突破的领域。就目前的现状来看,随着人们对环保的重视程度越来越高,金属有机化学将受到社会各界的广泛重视,而且随着其研究的深入进行,金属有机化学将为人类的发展贡献出一份不容忽视的力量,或将成为化学历史上发展的一块里程碑。

(2)材料领域

金属有机化合物不仅可以合成电子材料和无机材料的催化剂,还能够在光学材料和其他特殊材料中有着非常广泛的应用。在材料领域金属化合物有着非常可观的应用前景,而且有着较多的优点。金属有机化合物可以溶于有机溶剂,而且在反应的过程中有着较强的选择性和可控性。同时金属有机化合物合成的新型金属膜也能够避免传统的金属膜的缺点,随着对金属有机化学的研究,金属有机化合物在越来越多的领域和行业得到认可。由此可见,金属有机化学在材料领域的应用有着很大的优势,并且金属有机化学随着在材料领域中越来越广泛的应用,也将越来越受到社会各界和各行各业的重视。

(3)能源领域

由于我国人口众多能源消耗量巨大,因此能源领域一直是我国科学研究的重要领域。金属有机化学在新能源的领域也取得了较为前瞻性的突破。现如今从21世纪初以来,能源研究的热点问题是模拟生物功能实现能源的利用,这一热点问题可以利用太阳能实现能源的可持续利用。而这个问题是属于金属有机化学领域的。随着人类科学的发展,能源问题是阻碍科学发展的重要原因,同时也是科学研究的重要对象,如果能成功实现人工固氮及人工太阳能为主体的模拟生物功能实现能源的可持续利用那么将为人类的发展做出巨大的贡献,同时也会让子孙后代获益,因此能源领域是我国金属有机化学研究的重要领域,也是金属有机化学研究的未来趋势。金属有机化学在能源领域的应用也将成为金属化学未来的重要发展趋势,并且随着相关研究人员不断深入的研究,金属有机化学在能源领域的应用也将减少不清洁能源对环境造成的危害,这对于地球的发展来说有着非比寻常的意义。

(4)健康医疗领域

作为人们日常生活中最关心的一个问题,金属有机化学在健康领域也有着非常重要的研究意义和研究价值。随着金属有机化学研究的不断深入和不断发展,金属有机化合物在人们健康领域中的应用也将得到进一步的扩展。现如今我国金属有机化学在抗癌这一领域中已经取得了突破性的发展。越来越多的成功案例也增强了研究人员在健康领域中的研究信心,由此可见金属有机化学在健康领域中的应用也将受到越来越多研究人员的重视,并且在未来也将取得巨大的突破。金属有机化学在我国的医药领域也有着较为广泛的应用,主要体现在疫苗领域中。

(5)金属有机化学在农业和工业中的应用

工业和农业作为我国重要的产业,不仅关乎着社会的稳定和发展,还关乎着千家万户的生存和生活。现如今金属有机化学在我国农业和工业中的应用变得越来越广泛,尤其体现在农业的应用中。金属有机化学在农业中的应用主要体现在农药和化肥中。我国在数年前用的农药和杀虫剂还有非常多的毒性物质,一旦人们长久食用这些喷洒农药和杀虫剂的农作物,将对人们的身体健康造成较大的危害。而随着我国技术有机化学的发展越来越迅速,副作用少的杀虫剂被应用到农业生产中。我国研究人员借鉴了欧美等发达国家的经验,将金属有机化学逐渐应用于华北和东北等区域,这不仅对我国农作物质量的提高有着非比寻常的意义,而且一定程度上提高了我国的粮食产量。

3.结束语

总而言之随着我国金属有机化学领域的不断发展与突破,不仅为科学技术的进步带来了强大的推动力,还提高了人们的生活质量,金属有机化学在越来越多领域中的应用使得人们对金属有机化学的重视程度越来越高。相信随着研究人员不断深入的研究,金属有机化学一定能为人类作出越来越多的贡献。

摘要：随着我国科学技术和科研能力的不断提高,金属有机化学在我国的发展有了飞速的突破。作为我国近些年来才有的一门新兴学科,金属有机化学领域的发展在现实中的应用非常广泛,而且其种类也非常多样化,在本文中笔者将针对金属有机物类型以及金属有机化学的发展历程展开分析进而对其应用研究进行展望。

关键词：金属有机化学,发展,应用

参考文献

[1] 郭思远.针对我国金属有机化学进展探究[J].科技创新导报,2018(13):54-56.

金属钼有机化合物范文第6篇

1 理论方法

采用密度泛函理论B3LYP方法, 并结合Lan L2DZ赝势基组 (Ag) 和6-31++G**全电子基组 (C、H、O) 对银复合物进行了弱相互作用研究。所研究结构都经过振动频率分析, 进而确认其为稳定结构。全部计算工作采用GAUSSIAN 09软件包[4]在I7微机上完成。

2 结果和讨论

基于优化好的稳定结构, 我们看到在α-紫罗兰酮结构中, 有一个与αC远离的双键, 此时的支链结构趋于和六元单环形成平面, 分子结构见图1上部。同时, 图1也描述了Ag4团簇 (右下部分) 与α-紫罗兰酮的弱相互作用, 不同颜色区域代表不同的弱相互作用形式。相互作用力主要有三种:氢键 (H-bond) 、范德华力 (VDW interaction) 和位阻效应 (Steric effect) 。氢键:氢原子与电负性的原子X共价结合时, 共用的电子对强烈地偏向X的一边, 使氢原子带有部分正电荷, 能再与另一个电负性高而半径较小的原子Y结合, 形成的XH┅Y型的键;范德华力:分子间作用力又被称为范德华力;位阻效应:指分子中某些原子或基团彼此接近而引起的空间阻碍和偏离正常键角而引起的分子内的张力。

从图1可以看出, 银团簇和氧原子间有氢键形成, 这是因为银团簇的电负性高, 对氧原子有吸附作用, 形成了C=OAg型的氢键。银团簇内部也有氢键作用, 这是由于银团簇表面孤对电子造成的。银团簇和紫罗兰酮之间有分子间的相互作用, 产生了范德华力, 同时在六元环的支链甲基和支链酮基之间也有分子间作用力产生。

3 结语

本文采用密度泛函B3LYP方法研究表明, 银团簇与α-紫罗兰酮之间存在较强的弱相互作用, 而且通过我们理论预测发现了其结构内部存在不同的作用力形式。这些研究将对于紫罗兰酮在生物领域的潜在应用提供重要的理论参考。

摘要：采用密度泛函B3LYP方法在赝势基组Lan L2DZ和全电子基组6-31++G**级别上对银团簇与单环单萜α-紫罗兰酮的弱相互作用进行了剖析。结果发现, 此类吸附结构的稳定主要靠配体与分子之间的弱相互作用来支撑, 同时结构内部也存在其他的作用力形式。这些研究将对于此化合物的潜在应用有着重要的参考依据。

关键词：单环单萜,金属粒子,弱相互作用

参考文献

[1] Cui L, Ren B, and Tian Z Q.Surface-Enhanced Raman Spectroscopic Study on the Co-adsorption of DNA Bases with Perchlorate[J], Acta Phys Chim Sin, 2010, 26 (2) , 397-402.

[2] Nabiev I R, Efremov R G, and Chumanov G D.Surface-Enhanced Raman Scattering and Its Application to Study of Biological Molecules[J].Sov Phys Usp, 1988, 31 (3) , 241-247.

[3] 孙青, 舒学军, 陈茹冰, 等.香料紫罗兰酮的合成研究[J].浙江大学学报 (理学版) , 2012, 39 (1) :56-60.