温度对LiCl/(DMSO-H2O)溶液影响的2D-IR研究

吴晓静，李醒醒，李 志，程龙玖

1. 合肥工业大学化学与化工学院，安徽 合肥 230009 2. 安徽大学化学化工学院，安徽 合肥 230601

引 言

1 实验部分

傅里叶变换红外光谱仪(美国Thermo Nicolet，型号Nicolet 67，波长范围是4 000～400 cm-1，扫描次数为32次，分辨率2 cm-1，检测器DTGS)。氯化锂(优级纯)、DMSO(色谱纯)、纯净水，试剂使用前未做进一步纯化，配制LiCl/(DMSO-H2O)溶液，进行红外光谱升温测试。

2 结果与讨论

2.1 温度对LiCl/(DMSO-H2O)溶液的影响

以温度为扰动，分别测定3 mol·L-1LiCl/(DMSO-H2O)，DMSO-H2O [其中DMSO-H2O体积比(1+1)]溶液的红外光谱，温度从25 ℃升至80 ℃，间隔为5 ℃。

图1 不同温度双溶剂DMSO-H2O (a)与3 mol·L-1 LiCl/(DMSO-H2O)(b)的红外光谱图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对双键的分析

(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)溶液的二维红外光谱分析Table 1 The analysis of 2D-IR in 3 mol·L-1 LiCl/(DMSO-H2O) solution

图3 团簇内分子双键各团簇随温度变化的线性图(a)双溶剂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 理论计算

为了验证溶液中存在的团簇及2D-IR的推论，采用密度泛函理论在B3LYP/6-31++G(d，p)理论水平上，对相关构型优化，优化过程中计算了频率，并消除虚频，确保最低势能面。结果如图4所示，部分键参数和热力学常数变化见表2。

图4 B3LYP优化得到各团簇分子的稳定构型Fig.4 B3LYP optimized the stable structuresof various types of molecules

表2 各构型的键参数和热力学常数Table 2 Bond and thermodynamic parameters of different configurations

3 结 论