铀、钪族金属氮化碳配合物结构、成键和还原性质的密度泛函理论研究

摘要：

石墨相氮化碳负载金属可制备高催化性能的单原子催化剂.本工作采用全电子相对论密度泛函理论研究了g-C3 N4(CN)结构单元配位和稳定金属的行为;探索了形成配合物[M(CN)]z+(M=Sc、Y、La、Ac和U;z=2和3)的结构、配体-金属相互作用和单电子还原性质.计算发现,配体通过六条M-N配位键配位中心离子,每条键强度为-0.79～-0.47 eV.对于Sc配合物,单电子还原主要发生在金属中心,而La和U配合物则是金属修饰的配体还原机制;Y配合物的配体和金属被均匀地还原;相比而言,Ac配合物的还原电子完全被配体捕获,金属几乎未参与.电子结构研究表明,[U(CN)]3+具有3个U(5f)单电子高占据轨道,表明中心U为三价氧化态;而[U(CN)]2+虽然具有4个U(5f)单电子占据轨道,但是配体的贡献是不可忽略的,即其U中心的氧化态介于二三价之间.

关键词：g-C3N4、铀、钪族金属、成键作用、电子结构、密度泛函理论计算

所属期刊栏目：45

分类号：TL211.3;O641.4(核燃料及其生产)

资助基金：大学生创新创业训练计划项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：436-443