溫度對LiCl/(DMSO-H2O)溶液影響的2D-IR研究

吳曉靜，李醒醒，李 志，程龍玖

1. 合肥工業(yè)大學化學與化工學院，安徽 合肥 230009 2. 安徽大學化學化工學院，安徽 合肥 230601

引 言

1 實驗部分

傅里葉變換紅外光譜儀(美國Thermo Nicolet，型號Nicolet 67，波長范圍是4 000～400 cm-1，掃描次數(shù)為32次，分辨率2 cm-1，檢測器DTGS)。氯化鋰(優(yōu)級純)、DMSO(色譜純)、純凈水，試劑使用前未做進一步純化，配制LiCl/(DMSO-H2O)溶液，進行紅外光譜升溫測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 溫度對LiCl/(DMSO-H2O)溶液的影響

以溫度為擾動，分別測定3 mol·L-1LiCl/(DMSO-H2O)，DMSO-H2O [其中DMSO-H2O體積比(1+1)]溶液的紅外光譜，溫度從25 ℃升至80 ℃，間隔為5 ℃。

圖1 不同溫度雙溶劑DMSO-H2O (a)與3 mol·L-1 LiCl/(DMSO-H2O)(b)的紅外光譜圖Fig.1 ATR-FTIR spectrum of in binary solutions DMSO-H2O (a)and 3 mol·L-1 LiCl/(DMSO-H2O) (b) at different temperatures

2.2 2D-IR對雙鍵的分析

(a), (e), (i): t=25～35 ℃; (b), (f), (j): t=25～40 ℃; (c), (g), (k): t=25～50 ℃; (d), (h), (l): t=25～80 ℃表1 3 mol·L-1 LiCl/(DMSO-H2O)溶液的二維紅外光譜分析Table 1 The analysis of 2D-IR in 3 mol·L-1 LiCl/(DMSO-H2O) solution

圖3 團簇內(nèi)分子雙鍵各團簇隨溫度變化的線性圖(a)雙溶劑DMSO-H2O和(b) 3 mol·L-1 LiCl/(DMSO-H2O)Fig.3 Linear diagrams of various type of molecules in clusters of binary system DMSO-H2O (a) and 3 mol·L-1LiCl/(DMSO-H2O) (b) of at different temperatures1： —CH3; 2： DMSO·H2O; 3： Dimer DMSO; 4： Monomer DMSO

2.3 理論計算

為了驗證溶液中存在的團簇及2D-IR的推論，采用密度泛函理論在B3LYP/6-31++G(d，p)理論水平上，對相關(guān)構(gòu)型優(yōu)化，優(yōu)化過程中計算了頻率，并消除虛頻，確保最低勢能面。結(jié)果如圖4所示，部分鍵參數(shù)和熱力學常數(shù)變化見表2。

圖4 B3LYP優(yōu)化得到各團簇分子的穩(wěn)定構(gòu)型Fig.4 B3LYP optimized the stable structuresof various types of molecules

表2 各構(gòu)型的鍵參數(shù)和熱力學常數(shù)Table 2 Bond and thermodynamic parameters of different configurations

3 結(jié) 論