摘 要:采用循环伏安法(CV),方波伏安法(SWV)和原位紫外-可见光谱法研究了2,4-二硝基酚的电化学还原过程,采用密度泛函理论(DFT)(B3LYP/6-31 + + G(D)和B3LYP/6-31 + + G(d,p))预测2,4-二硝基苯酚的还原峰与实验值的一致。讨论了2,4-二硝基苯酚的还原机理。60800
毕业论文关 键 词:2,4-二硝基苯酚,电化学还原,循环伏安法,方波伏安法,密度泛函理论,光谱电化学。
Abstract:Electrochemical reduction process of 2, 4-dinitrophenol was investigated by cyclic voltammetry (CV), square-wave voltammetry (SWV) and in situ UV-vis spectroelectrochemistry. The reduction peaks for 2, 4-dinitrophenol predicted using density-functional theory (DFT) method (B3LYP) with 6-31++ g (d) and 6-31++ g (d, p) basis sets were consistent with the experimental values. The reduction mechanism of 2, 4-dinitrophenol was discussed.
Keywords: 2, 4-dinitrophenol, electrochemical reduction, CV, SWV, DFT, spectroelectrochemistry
1 前言 3
2 实验部分 3
2.1计算方法 3
2.2 试剂 3
2.3 电化学测定 3
2.4 电极的处理 3
3 结果与讨论 4
3.1 2,4-二硝基苯酚的CV及SWV 4
3.2 2,4-二硝基苯酚的几何构型 5
3.3 2,4-二硝基苯酚的HOMO和LUMO 7
3.4 2,4-二硝基苯酚的现场光谱及电子跃迁 8
3.5 2,4-二硝基苯酚的电位的理论计算 12
结 论 15
参考文献 16
致谢 18
1 前言
硝基酚作为中间体,广泛用于生产增塑剂、染料、农药和炸药 [1–4]。硝基酚化合物大多数对生物体有毒,许多研究者对硝基酚的在环境中的降解途径有着相当大的兴趣, 2,4-二硝基酚和2,5-二硝基酚与2-甲基-4,6-二硝基苯酚的伏安行已有报道[ 5,6 ]。
研究表明密度泛函理论(DFT)是预测的分子有机化合物几何形状和性质的有力方法[7-10]。因此,本文选择密度泛函理论研究2,4-二硝基苯酚的还原机理,本文采用密度泛函理论(B3LYP)及6-31++ g (d) 和6-31++ g (d, p)基组和伏安法来研究2,4-二硝基酚的还原。
2 实验部分
2.1计算方法
所有计算采用Gaussian 03软件,采用DFT-B3LYP/6-31 + + G(d)和DFT-B3LYP/6-31 + + G(d,p)优化分子的几何构型,通过振动频率分析进行进一步检查优化的分子结构的合理性,在同一水平采用连续极化模型(PCM)在298.15K下计算出分子的溶剂化能。2,4-二硝基苯酚及其衍生物在水中的电子跃迁(单线态)采用TD-B3LYP/6-31++g (d, p)-PCM方法计算了。
2.2 试剂 文献综述
2,4-二硝基苯酚是从Sigma公司获得的,通过加入1 M NaOH或HCl溶液调节含有0.10 M NaCl的0.10 M磷酸缓冲溶液(PBS)到所需的pH值(pH=7.00),水采用的是双蒸馏水。
2.3 电化学测定
所有电化学测定采用CHI660B电化学工作站(美国),2,4-二硝基苯酚的循环伏安(CV)采用三电极系统,3毫米直径玻碳电极(GCE)作为工作电极,饱和甘汞电极(SCE)作为参考电极,铂丝作为对电极量。方波伏安法(SWV)分析采用下列参数进行:0-1.0V之间的电位范围,频率为15 Hz,阶跃电位为4mV,振幅为25mV。光谱电化学检测采用10mm石英光谱电解池测定(上海辰华),铂网为工作电极,饱和甘汞电极(SCE)作为参考电极,铂丝作为对电极量。 密度泛函理论研究2,4-二硝基酚的还原:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_66458.html