铀、钪族金属氮化碳配合物结构、成键和还原性质的密度泛函理论研究

TL211.3%O641.4; 石墨相氮化碳负载金属可制备高催化性能的单原子催化剂.本工作采用全电子相对论密度泛函理论研究了g-C3 N4(CN)结构单元配位和稳定金属的行为;探索了形成配合物[M(CN)]z+(M=Sc、Y、La、Ac和U;z=2和3)的结构、配体-金属相互作用和单电子还原性质.计算发现,配体通过六条M-N配位键配位中心离子,每条键强度为-0.79～-0.47 eV.对于Sc配合物,单电子还原主要发生在金属中心,而La和U配合物则是金属修饰的配体还原机制;Y配合物的配体和金属被均匀地还原;相比而言,Ac配合物的还原电子完全被配体捕获,金属几乎未参与.电子结构研究表明,[U(C...

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Published in核化学与放射化学 Vol. 45; no. 5; pp. 436 - 443
Main Authors 安然, 孔明, 胡万权, 倪义东, 沈永鹏, 李淑君, 郭元茹, 潘清江
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东北林业大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨 150040%黑龙江大学化学化工与材料学院,黑龙江哈尔滨 150080 2023
Subjects
g-C3N4
uranium and scandium-group metals
DFT calculation
电子结构
密度泛函理论计算
bonding interac-tion
成键作用
electronic structure
铀、钪族金属
graphitic carbon nitride
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ISSN0253-9950
DOI10.7538/hhx.2023.45.05.0436

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Summary:TL211.3%O641.4; 石墨相氮化碳负载金属可制备高催化性能的单原子催化剂.本工作采用全电子相对论密度泛函理论研究了g-C3 N4(CN)结构单元配位和稳定金属的行为;探索了形成配合物[M(CN)]z+(M=Sc、Y、La、Ac和U;z=2和3)的结构、配体-金属相互作用和单电子还原性质.计算发现,配体通过六条M-N配位键配位中心离子,每条键强度为-0.79～-0.47 eV.对于Sc配合物,单电子还原主要发生在金属中心,而La和U配合物则是金属修饰的配体还原机制;Y配合物的配体和金属被均匀地还原;相比而言,Ac配合物的还原电子完全被配体捕获,金属几乎未参与.电子结构研究表明,[U(CN)]3+具有3个U(5f)单电子高占据轨道,表明中心U为三价氧化态;而[U(CN)]2+虽然具有4个U(5f)单电子占据轨道,但是配体的贡献是不可忽略的,即其U中心的氧化态介于二三价之间.
ISSN:0253-9950
DOI:10.7538/hhx.2023.45.05.0436