XAFS研究钴粒子在氨水溶液中的局域结构

发布时间：2018-10-12 15:03

【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2.17A,两个轴相的Co-N键长较短,为2.03A。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1.94A,轴向上的一个Co-N健长较短,为1.91A,还有一个Co-Cl健长为2.12A。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1.91A。
[Abstract]:The structure determines the properties and the presence of metal ions in the solution directly affects their chemical activity in the solution. Therefore, it is of great significance to study the structure of metal ions in solution to understand the physical and chemical properties of metal ions in solution. In this paper, the local structure of Co2 / Co3 in ammonia solution is studied by means of X-ray absorption spectrum (XAFS) technique and multiple scattering theory. The main contents are as follows: 1. The local structure of Co2 in ammonia solution was studied. By comparing the fitting results of EXAFS with those of MXAN, it was found that Co2 coordinated with six NH3 ligands and formed a distorted octahedral structure. The experimental results show that the Co-N bond length is 2.17A in four planes and the Co-N bond length is 2.03A in two axial phases. The cobalt ion in the center is in a high spin state, resulting in the distortion of octahedron structure due to the effect of Jahn-Teller effect. The effect of activated carbon on the oxidation products of Co2 was studied. It was found that Co2 could be oxidized by H2O2 under the condition of lack of active carbon, and the product [Co (NH3) 5Cl] 2 was obtained. The fitting results showed that Co3 formed a distorted octahedral structure with five NH3 ligands and one Cl ligand. The length of four Co-N in plane is 1.94 A, one Co-N in axial direction is short, 1.91A, and one Co-Cl is 2.12 A. When activated carbon was added, one octahedron [Co (NH3) 6] 3 was obtained, and the six Co-N health lengths were 1.91 A.
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ113.6;O645.1

【共引文献】

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本文编号：2266582