氨性溶液中Zn（Ⅱ）-NH 3 -H 2 O配合物的量子化学计算研究

发布时间：2022-01-21 19:57

　　为利用锌矿资源的低品位复杂氧化矿,“氨浸-萃取-电积”被视为一种前景广阔的湿法炼锌工艺,但萃取率一直不高,究其原因是萃取过程的研究还不够充分。为了探索萃取机理,了解氨性溶液中的物种结构和性质就显得十分重要。本文采用量子化学计算方法,对氨性溶液中锌物种结构和性质进行探究,研究主要内容和结论如下：（1）通过对比研究,选择适用于Zn（II）-NH3-H2O体系准确性高、资源耗费少的理论方法和基组,结果表明在DFT/B3LYP理论方法下,对Zn2+离子和H、N、O分别采用SDD基组和DZP diffuse基组是不错的选择。（2）研究了所有Zn（II）-NH3-H2O体系四、五和六配位的结构和性质,发现不同配位结构的Zn（II）-NH3-H2O配合物呈现出很多相似的变化规律：随着四、五和六配位配合物中水合锌离子[Zn（H2O）m]2+（m=4,5,6）中的H2O分子逐渐被NH3分子取代,配合物中的Zn-N键和Zn-O键长逐渐增加,由于亲和力的不同,Zn-N键长始终小于Zn-O键；配合物的结构对称性与配位H2O分子和NH3分子的空间排布有很大关系,H2O分子和NH3分子空间对称性越高,亲和力越均匀... 

【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 氨性体系锌萃取研究现状
        1.1.1 酮肟类萃取剂
        1.1.2 8-羟基喹啉及其衍生物
        1.1.3 β-二酮类萃取剂
        1.1.4 其他萃取剂
    1.2 氨性体系中物种的研究
        1.2.1 热力学计算方法
        1.2.2 光谱检测方法
        1.2.3 量子化学方法
    1.3 选题的意义
2 量子化学计算方法
    2.1 量子化学简介
        2.1.1 量子化学发展历史及现状
        2.1.2 量子化学理论方法
        2.1.3 量子化学研究内容
        2.1.4 量子化学计算软件
    2.2 Gaussian计算程序
        2.2.1 计算模型化学
        2.2.2 溶剂模型
        2.2.3 基组影响
        2.2.4 几何优化
        2.2.5 频率分析
        2.2.6 能量计算
    2.3 本章小结
3 方法和基组的选择
    3.1 预设方法和基组
    3.2 结构与数据
        3.2.1 四配位结构
        3.2.2 五配位结构
        3.2.3 六配位结构
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
4 氨性体系不同Zn(Ⅱ)配合物的结构和性质
    4.1 稳定化能
        4.1.1 四配位结构
        4.1.2 五配位结构
        4.1.3 六配位结构
    4.2 结构特征
        4.2.1 四配位结构
        4.2.2 五配位构型
        4.2.3 六配位构型
    4.3 NBO布居
    4.4 振动频率
    4.5 本章小结
5 氨性体系Zn(Ⅱ)配合物的稳定性
    5.1 水合离子的稳定性
    5.2 一NH_3取代物的稳定性
    5.3 二NH_3取代物的稳定性
    5.4 三NH_3取代物的稳定性
    5.5 四NH_3取代物的稳定性
    5.6 Zn(Ⅱ)-NH_3-H_2O体系配合物稳定性
    5.7 拉曼光谱检测
    5.8 本章小结
6 结论
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Zn（Ⅱ）-NH3-Cl--H2O体系的优势区图（英文）[J]. 丁治英,陈启元,尹周澜,刘葵.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(03)
[2]β-二酮与CYANEX923或LIX84I混合萃取剂从氨性体系中协同萃锌（英文）[J]. 胡久刚,陈启元,胡慧萍,尹周澜.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(05)
[3]水合锌（Ⅱ）离子团簇的量子化学研究[J]. 宫利东,杨夕秒,杨忠志.  辽宁师范大学学报(自然科学版). 2012(01)
[4]云南兰坪低品位氧化锌矿氨浸渣可浮性试验研究[J]. 李珊珊,胡慧萍,张维,董泽琴,陈启元,吴晗.  有色金属(选矿部分). 2012(02)
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[6]LIX84和LIX54混合萃取剂从氨性溶液中萃取锌的研究[J]. 吴贤文,尹周澜,刘春轩,胡慧萍,丁治英,陈启元.  中南大学学报(自然科学版). 2011(03)
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硕士论文
[1]TOPO与高位阻β-二酮对氨性溶液中锌的萃取研究[D]. 李亮.中南大学 2011
[2]高位阻β-二酮萃取剂的制备及其对氨性溶液中铜和锌萃取性能的研究[D]. 付翁.中南大学 2010
[3]NH3-（NH4）2SO4-H2O体系浸出异极矿的研究[D]. 李慧君.中南大学 2009
[4]TPA与EG反应机理的量子化学研究[D]. 王云龙.青岛大学 2007



本文编号：3600864