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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn转载第24拳第1l期无机化学报V01．24No．112008年11月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY1748—1752水合／水解对Cd(n)活性影响的密度泛函研究夏树伟★杨咏华于良民(中国海洋大学化学化工学院，化学理论与工程技术教育部重点实验室，青岛266100)摘要：用密度泛函(DFfI)B3LYP方法对Cd(Ⅱ)水合与水解产物的几何结构、电子结构、稳定性随水合，水解过程的变化以及水合／水解反应自由能进行了理论研究。结果表明，水合产物的稳定性均优于水解产物，水合反应钝化Cd(Ⅱ)。而水解
2、反应活化Cd(11)；水合物种Cd(Ⅱ)活性顺序为：Cd(H20)ff3、YANGYong—HuaYULiang-Min(KeyLaboratoryofMarineChemistryTheoryandTechnology,MinistryofEducation,ChemistryandChemicalEn岳neenngCollege，OceanUnwe飓如ofChina,Qingdao,Shandong266100)Abstract：Optimalgeometries，chargedistributionofhydrationandhydrolysisspeciesofCd(Ⅱ)andfreeenergiesofhydrationandhydrolysisr4、eactionsofCd(n)wereinvestigatedbyusingDensityFunctionalTheory(Drr)．CalculationresultsshowthathydrationofCd(Ⅱ)cantakeplacespontaneouslywhilehydrolysisCannot．HydrationprocesspassivatesCd(Ⅱ)whilehydrolysisprocessactivatesCd(11)．TheactivitysequeHceofCd(il)inhydrationspeciesisCa(H20)62+5、(HzO)42+，whileinhydrolysisspeciesisCd(OH)(H20k+6、的限制尚难以得到溶液中金属离子水合、水解产物的微观结构。近年来．量化计算则成功地应用于此类体系微观结构的研究。Bemd等[21用D盯方法研究了周期表中从Sc卿到Fe∞水合产物(【M(H20)6】，+)的电子结构；DanHarris等【3吲：究了fFe(H20)a3+的结构和不同自旋态能量。Zhu等{4J用DFT方法计算了Zn“Ⅱ冰合和水解形态。Richard等【司用Dn’方法对Fe㈣水解过程进行了研究，获得了Fe(叻的水解自由能：Heitor等161用UAHF—PCM模型计算『Fe(OH)。(H20)J3一＆=0，4)的溶剂化能。对水解自由能进行了估算。Cd(H)是一种具有生物聚集性的7、剧毒重金属离子，它和水分子之间的作用，如水合和水解反应，对其在水环境中的存在形态、反应活性等具有一定的影响．同时由于Cd(H)是吸附可逆性很高的重金属．收稿日期：2008．03．14。收修改稿日期：2008436．12。国家自然科学基金项(No。20677053)，新世纪优秀人才支持计划(No．NCET．07．0783)资助。‘通讯联系人。E．mail：shuweixia@ouc．edu．cn第一作者：夏树伟，女，39岁．博士，教授；研究方向：
3、YANGYong—HuaYULiang-Min(KeyLaboratoryofMarineChemistryTheoryandTechnology,MinistryofEducation,ChemistryandChemicalEn岳neenngCollege，OceanUnwe飓如ofChina,Qingdao,Shandong266100)Abstract：Optimalgeometries，chargedistributionofhydrationandhydrolysisspeciesofCd(Ⅱ)andfreeenergiesofhydrationandhydrolysisr
4、eactionsofCd(n)wereinvestigatedbyusingDensityFunctionalTheory(Drr)．CalculationresultsshowthathydrationofCd(Ⅱ)cantakeplacespontaneouslywhilehydrolysisCannot．HydrationprocesspassivatesCd(Ⅱ)whilehydrolysisprocessactivatesCd(11)．TheactivitysequeHceofCd(il)inhydrationspeciesisCa(H20)62+5、(HzO)42+，whileinhydrolysisspeciesisCd(OH)(H20k+6、的限制尚难以得到溶液中金属离子水合、水解产物的微观结构。近年来．量化计算则成功地应用于此类体系微观结构的研究。Bemd等[21用D盯方法研究了周期表中从Sc卿到Fe∞水合产物(【M(H20)6】，+)的电子结构；DanHarris等【3吲：究了fFe(H20)a3+的结构和不同自旋态能量。Zhu等{4J用DFT方法计算了Zn“Ⅱ冰合和水解形态。Richard等【司用Dn’方法对Fe㈣水解过程进行了研究，获得了Fe(叻的水解自由能：Heitor等161用UAHF—PCM模型计算『Fe(OH)。(H20)J3一＆=0，4)的溶剂化能。对水解自由能进行了估算。Cd(H)是一种具有生物聚集性的7、剧毒重金属离子，它和水分子之间的作用，如水合和水解反应，对其在水环境中的存在形态、反应活性等具有一定的影响．同时由于Cd(H)是吸附可逆性很高的重金属．收稿日期：2008．03．14。收修改稿日期：2008436．12。国家自然科学基金项(No。20677053)，新世纪优秀人才支持计划(No．NCET．07．0783)资助。‘通讯联系人。E．mail：shuweixia@ouc．edu．cn第一作者：夏树伟，女，39岁．博士，教授；研究方向：
5、(HzO)42+，whileinhydrolysisspeciesisCd(OH)(H20k+6、的限制尚难以得到溶液中金属离子水合、水解产物的微观结构。近年来．量化计算则成功地应用于此类体系微观结构的研究。Bemd等[21用D盯方法研究了周期表中从Sc卿到Fe∞水合产物(【M(H20)6】，+)的电子结构；DanHarris等【3吲：究了fFe(H20)a3+的结构和不同自旋态能量。Zhu等{4J用DFT方法计算了Zn“Ⅱ冰合和水解形态。Richard等【司用Dn’方法对Fe㈣水解过程进行了研究，获得了Fe(叻的水解自由能：Heitor等161用UAHF—PCM模型计算『Fe(OH)。(H20)J3一＆=0，4)的溶剂化能。对水解自由能进行了估算。Cd(H)是一种具有生物聚集性的7、剧毒重金属离子，它和水分子之间的作用，如水合和水解反应，对其在水环境中的存在形态、反应活性等具有一定的影响．同时由于Cd(H)是吸附可逆性很高的重金属．收稿日期：2008．03．14。收修改稿日期：2008436．12。国家自然科学基金项(No。20677053)，新世纪优秀人才支持计划(No．NCET．07．0783)资助。‘通讯联系人。E．mail：shuweixia@ouc．edu．cn第一作者：夏树伟，女，39岁．博士，教授；研究方向：
6、的限制尚难以得到溶液中金属离子水合、水解产物的微观结构。近年来．量化计算则成功地应用于此类体系微观结构的研究。Bemd等[21用D盯方法研究了周期表中从Sc卿到Fe∞水合产物(【M(H20)6】，+)的电子结构；DanHarris等【3吲：究了fFe(H20)a3+的结构和不同自旋态能量。Zhu等{4J用DFT方法计算了Zn“Ⅱ冰合和水解形态。Richard等【司用Dn’方法对Fe㈣水解过程进行了研究，获得了Fe(叻的水解自由能：Heitor等161用UAHF—PCM模型计算『Fe(OH)。(H20)J3一＆=0，4)的溶剂化能。对水解自由能进行了估算。Cd(H)是一种具有生物聚集性的
7、剧毒重金属离子，它和水分子之间的作用，如水合和水解反应，对其在水环境中的存在形态、反应活性等具有一定的影响．同时由于Cd(H)是吸附可逆性很高的重金属．收稿日期：2008．03．14。收修改稿日期：2008436．12。国家自然科学基金项(No。20677053)，新世纪优秀人才支持计划(No．NCET．07．0783)资助。‘通讯联系人。E．mail：shuweixia@ouc．edu．cn第一作者：夏树伟，女，39岁．博士，教授；研究方向：
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