改性含氮杂环配体分离镧锕元素的理论研究

发布时间：2024-01-31 03:17

　　将镧系元素(Ln(Ⅲ))和锕系元素(An(Ⅲ))分离是乏燃料后处理的重要环节之一,对核能可持续发展具有重大意义。含氮配体被认为是Ln/An分离中非常具有前景的一类试剂。其中,如何修饰这些配体以获得更好的萃取性能,是设计高效镧锕分离萃取剂的重要手段。本文借助相对论密度泛函理论,对三个含氮杂环配体(L¹=dipyridazino[4,3-c:3?,4?-h]acridine,L²=dipyridazino[3,4-a:4?,3?-j]phe-nazine,L³=2,6-di(cinnolin-3-yl)pyridine)),以及它们的取代基衍生物进行了系统性的理论研究,主要创造性理论成果如下:(1)静电势(ESP)分析表明,配体中三个配位氮原子是与金属离子结合的最佳位点,烷基取代基的引入增强了配体对金属离子的亲和力。从质子化能(E_Prot)值可看出,供电子基团取代时使配体更易质子化,但其变化趋势并不明显。通过分子轨道(MO)和键级分析,我们发现侧环上配位氮原子在萃取性能中发挥更重要的作用。此外,通过分析...

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与现状
        1.1.1 镧锕分离
        1.1.2 锕系计算化学
    1.2 本文的主要研究内容及研究意义
第2章 理论方法
    2.1 理论基础
        2.1.1 含时间薛定谔方程
        2.1.2 不含时间薛定谔方程
        2.1.3 分子体系的定态薛定谔方程
    2.2 从头算方法
    2.3 密度泛函理论
        2.3.1 局域密度近似(LDA)和广义密度近似(GGA)
    2.4 基组
第3章 理论比较三种含氮配体及其取代基衍生物
    3.1 引言
    3.2 理论方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 静电势分析
        3.3.2 亲和能分析
        3.3.3 最高占据分子轨道分析
    3.4 小结
第4章 理论比较三种含氮配体与镧锕元素配合物性质
    4.1 引言
    4.2 理论方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 优化结构分析
        4.3.2 成键性质分析
        4.3.3 分子轨道分析
        4.3.4 热力学性质分析
    4.4 小结
参考文献
作者攻读学位期间的科研成果
项目支持
致谢



本文编号：3890863