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      力源聚合氯化鋁各形態組分的結構

      作者:力源供水 來源:原創 日期:2017/7/11 9:15:32 人氣:153

              討論PAC各形態組分的結構主要包含兩個層次。一是空間結構,即原子的空間排布,包括鍵長,鍵角,二面角等;二是電子結構,即分子中的電子排布,主要包括分子軌道及其能級,分子總能量,電荷密度分布等。原子的空間排布除利用X射線衍射法進行晶體結構測定外,從理論 上還可以通過分子力學和量子化學中的構型優化法得到。利用量子化學計算方法可以解決分子的電子結構問題。

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              在PAC各形態組分結構中,目前只有Al13O4(OH)7+ 24的空間 結構是用X射線法進行晶體結構測定得到的,如圖1所示。它是 一個三維結構(Keggin型結構),一般認為有12個配位水分子與 其結合而成為[Al13O4(OH)24(H2O)12]7+,其粒度由小角度X衍射測定,半徑12A°,其各組分的空間結構只能根據某些實 驗結果和結構化學規律進行推斷得到。Al(H2O)3+ 6,Al (OH)(H2O)2+5,Al(OH)2(H2O)+4是六配位的 。因此應該是八面體結構,鍵長,鍵角和二面角等數據只有通過具體 測定式進行理論計算才能得到。Al2(OH)4+2和Al2(OH)+ 5可分別寫為Al2(OH)2(H2O)2和Al2(OH)5(H2O)+ 5,視為兩個八面體通過雙羥基橋鍵共邊形成二聚體,如圖2所示。圖中,圓圈代表水,網格代表羥基,對于三聚體Al3 (OH)5+4和Al3(OH)+8,其空間結構可能有2種,一為八面 體通過雙羥基橋鍵共邊形成鏈狀聚合體;二為3個八面體通過雙羥基橋鍵互相共邊連成一個公共點。如圖3所示。四聚體Al4 (OH)4+8可能是八面體通過雙羥基橋鍵共邊連結成的鏈狀聚合體。Al6(OH)6+ 12和Al6(OH)3+ 15可能是六元環狀聚合體,或是線型聚合 體,至于聚合度更大的組分,則可能通過六元環、直鏈等形成層狀聚合體,層與層再迭加進而形成三維結構;或通過“Al13單元”互相連結形成較大的聚合體。由此可見,PAC各形態組分的結構問題,是一個值得進一步研究的課題,它的空間結構雖有些報導,但大多是根據推測得到的,至于它的電子結構,目前尚未見報導。


        標簽:聚合氯化鋁 形態結構
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